JPS58209272A - 固体撮像素子を用いる撮像装置 - Google Patents
固体撮像素子を用いる撮像装置Info
- Publication number
- JPS58209272A JPS58209272A JP57093486A JP9348682A JPS58209272A JP S58209272 A JPS58209272 A JP S58209272A JP 57093486 A JP57093486 A JP 57093486A JP 9348682 A JP9348682 A JP 9348682A JP S58209272 A JPS58209272 A JP S58209272A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid
- clock pulse
- state image
- image sensor
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、固体撮像素子を用いる撮像装置の改良に関
する。
する。
近年、固体撮像素子（ＣＣＤ ｆ；ど）の有する信顎注
の高さ、長寿命、低消費電力等の種々の利点から、撮像
管≦こ代って固体撮像素子か撮像’ｔｉｔｌに広く用い
られている。
の高さ、長寿命、低消費電力等の種々の利点から、撮像
管≦こ代って固体撮像素子か撮像’ｔｉｔｌに広く用い
られている。
一般に、固体撮像素子は多数の画素からなる受光部、前
記受光部で光電変換された映像信号を転送する転送部、
映像信号を蓄積するシフトレジスタ部及び映像信号を増
幅する増幅部よりなっている。そして、前記増幅部を正
常に駆動し得る最高周波数は、シフトレジスタ部等の追
従し得る周波数よりも低い。従って、固体撮像素子のク
ロック信号は増幅部を正常に駆動し得る周波数を採るこ
とか多い。
記受光部で光電変換された映像信号を転送する転送部、
映像信号を蓄積するシフトレジスタ部及び映像信号を増
幅する増幅部よりなっている。そして、前記増幅部を正
常に駆動し得る最高周波数は、シフトレジスタ部等の追
従し得る周波数よりも低い。従って、固体撮像素子のク
ロック信号は増幅部を正常に駆動し得る周波数を採るこ
とか多い。
一方、固体撮像素子を用いる撮像装置の受光時間（シャ
ッタスピード）は、受光部の画素数をクロック信号の周
波数で除算したものになる。それ故、例えば高速物体を
振れなく撮像するために受光時間を短（しようとした場
合、前記受光部の画素数を少くＴるか、若しくは、クロ
ック信号の周波依を高くする方法が考えられる。しかし
なから、画素数を少くすれば撮像装置の解像度の砥丁を
招来するので、結局り０１７周波数を４くする必要ρ】
ある。そして、そのためには、固体撮像素子の増幅部の
周波数特性を向上させなくてはならない７リー。
ッタスピード）は、受光部の画素数をクロック信号の周
波数で除算したものになる。それ故、例えば高速物体を
振れなく撮像するために受光時間を短（しようとした場
合、前記受光部の画素数を少くＴるか、若しくは、クロ
ック信号の周波依を高くする方法が考えられる。しかし
なから、画素数を少くすれば撮像装置の解像度の砥丁を
招来するので、結局り０１７周波数を４くする必要ρ】
ある。そして、そのためには、固体撮像素子の増幅部の
周波数特性を向上させなくてはならない７リー。
これは固体撮像素子の製造技術上の困Ｓを伴う。
それ故、固体撮像素子が高価になるので、結局、受光時
間を短くしようと丁れば撮像装置が高価になってしまう
。
間を短くしようと丁れば撮像装置が高価になってしまう
。
一方、比較的低い周波数のクロック信号で駆動される固
体撮像素子を用いた撮像装置において、受光時間を短く
する手段として、例えば、受光部の前面でスリットを設
けた円板を回転駆動させ、かかる円板を介して受光する
という機械的なものがある。
体撮像素子を用いた撮像装置において、受光時間を短く
する手段として、例えば、受光部の前面でスリットを設
けた円板を回転駆動させ、かかる円板を介して受光する
という機械的なものがある。
しかし、このような撮像装置は、その構成か複雑になる
という欠点がある。
という欠点がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、比較的簡単
な構成で受光時間を短くし得る固体撮像素子を用いた撮
像装置を提供することを目的と１７でいる。
な構成で受光時間を短くし得る固体撮像素子を用いた撮
像装置を提供することを目的と１７でいる。
そして、そのた力；こ本発明は、異なる周波数の第１の
クロックパルスと第２のクロックパルスを時分割して形
成されるクロ、り信号で固体撮像素子を駆動することを
特徴としている。
クロックパルスと第２のクロックパルスを時分割して形
成されるクロ、り信号で固体撮像素子を駆動することを
特徴としている。
以下、本発明に係る装置の一実施例について図面ととも
に説明する。
に説明する。
第１図は、本発明による装置の一実施例の回路構成を略
示するブロックダイヤグラムである。同図において、■
ａ及び１ｂはそれぞれ異なる周波数のクロックパルスを
発生させるクロックパルス発生器である。クロックパル
ス発生器１ａの発振周波数は、前述したように撮像装置
の受光時間との関連で定められるものである。しかし、
この発振周波数は、固体撮像素子のシフトレジスタ部の
追従できる最大周波数を趙えることはない。しかして、
クロックパルス発生器１ａからは第１のクロックパルス
が出力される。
示するブロックダイヤグラムである。同図において、■
ａ及び１ｂはそれぞれ異なる周波数のクロックパルスを
発生させるクロックパルス発生器である。クロックパル
ス発生器１ａの発振周波数は、前述したように撮像装置
の受光時間との関連で定められるものである。しかし、
この発振周波数は、固体撮像素子のシフトレジスタ部の
追従できる最大周波数を趙えることはない。しかして、
クロックパルス発生器１ａからは第１のクロックパルス
が出力される。
一方、クロックパルス発生器１ｂの発振周波数は例えば
、固体撮像素子の増幅部の周波数特性との関連で定めら
れるものである。しかして、クロックパルス発生器１ｂ
からは第２のクロ、クバルスか出力される。
、固体撮像素子の増幅部の周波数特性との関連で定めら
れるものである。しかして、クロックパルス発生器１ｂ
からは第２のクロ、クバルスか出力される。
従って、第１のクロックパルスの周波数は、第２のクロ
ックパルスのそれよりも高く設定することかできる、 ２はＯＲゲート７から与えられるクロック信号に従って
固体撮像素子３を駆動する駆動回路である。３ぼ−例え
ばＣＣＤ（電荷結合素子）を用いた固体撮像素子であり
、この固体撮像素子３は多数の画素で構成される受光部
、受光部で光電変換された映像信号を転送する転送部、
映像信号を蓄積するシフトレジスタ部及び映像信号を増
幅する増幅部を含む。４は駆動回路２を介し“ＣＯＲゲ
ート７からクロック信号を与えられるカウント回路で、
このカウント回路４は、入力したクロックパルスの数か
前述した固体撮像素子３の受光部の画素数と同数にな・
）だときに、所定の制御信号をフリップフロア・プ５に
与える。
ックパルスのそれよりも高く設定することかできる、 ２はＯＲゲート７から与えられるクロック信号に従って
固体撮像素子３を駆動する駆動回路である。３ぼ−例え
ばＣＣＤ（電荷結合素子）を用いた固体撮像素子であり
、この固体撮像素子３は多数の画素で構成される受光部
、受光部で光電変換された映像信号を転送する転送部、
映像信号を蓄積するシフトレジスタ部及び映像信号を増
幅する増幅部を含む。４は駆動回路２を介し“ＣＯＲゲ
ート７からクロック信号を与えられるカウント回路で、
このカウント回路４は、入力したクロックパルスの数か
前述した固体撮像素子３の受光部の画素数と同数にな・
）だときに、所定の制御信号をフリップフロア・プ５に
与える。
フリップフロップ５の出力はタロツクパルス発生器１ａ
の出力とともにＡＮＤケート６ａｉこ入力される一方、
フリップフロップ５の反転出力を与えるＮＯＴ回路８の
出力とクロックパルス発生器１ｂの出力はＡＮＤゲート
６ｂにそれぞれ入力される。そして、ＡＮＤゲート６２
及び６ｂの出力はＯＲゲート７にそれぞれ与えられる１
、一方、固体撮像素子３の出力信号及びＮＯＴ回路８の
出力はＡＮＤゲート６Ｃに入力され、ＡＮＤゲー１−６
Ｃから映像信号か出力される。
の出力とともにＡＮＤケート６ａｉこ入力される一方、
フリップフロップ５の反転出力を与えるＮＯＴ回路８の
出力とクロックパルス発生器１ｂの出力はＡＮＤゲート
６ｂにそれぞれ入力される。そして、ＡＮＤゲート６２
及び６ｂの出力はＯＲゲート７にそれぞれ与えられる１
、一方、固体撮像素子３の出力信号及びＮＯＴ回路８の
出力はＡＮＤゲート６Ｃに入力され、ＡＮＤゲー１−６
Ｃから映像信号か出力される。
次に、上述した如き構成の本発明にか＼る装置の一実施
例の動作Ｉこついて説明する。
例の動作Ｉこついて説明する。
ＡＮＤゲート６ａｉこクロックパルス発生器１λから第
１のクロックパルスか与えられる一方、ＡＮＤゲート６
ｂ４こクロックパルス発生器１ｂから第２のクロックパ
ルスか与えられる。今、フリップ７０ツブ５が「Ｈ」を
出力しているとすると、ＡＮＤゲー１−６ａは前記第１
のクロックパルスを出力する。このときＮＯＴ回路８は
Ｉ”Ｉ−ｊを出力しているから、ＡＮＤゲート６ｂは第
２のクロラスパルスを出力していない。その結果、ＯＲ
ケート７は第１のクロックパルスを出力し、これを駆１
幼回路２に与える。ｉ動回路２は第１のクロックパルス
に従って固体層像索子３を駆動するとともに、第１のタ
ロツクパルスをカウント回路４；こ与える。その結果、
固体撮像素子３に含まれる図示しないシフトレジスタ部
に映像信号が蓄えらイする。
１のクロックパルスか与えられる一方、ＡＮＤゲート６
ｂ４こクロックパルス発生器１ｂから第２のクロックパ
ルスか与えられる。今、フリップ７０ツブ５が「Ｈ」を
出力しているとすると、ＡＮＤゲー１−６ａは前記第１
のクロックパルスを出力する。このときＮＯＴ回路８は
Ｉ”Ｉ−ｊを出力しているから、ＡＮＤゲート６ｂは第
２のクロラスパルスを出力していない。その結果、ＯＲ
ケート７は第１のクロックパルスを出力し、これを駆１
幼回路２に与える。ｉ動回路２は第１のクロックパルス
に従って固体層像索子３を駆動するとともに、第１のタ
ロツクパルスをカウント回路４；こ与える。その結果、
固体撮像素子３に含まれる図示しないシフトレジスタ部
に映像信号が蓄えらイする。
第１のクロックパルスが入力されたカウント回路４は、
その個数をカウントし、クロックパルスか画素液と同数
になったとき、所定の制御信号をフリップフロップ５に
与える。これにより、フリップフロップ５は反転し、ｒ
ＬＪを出力する。それ故、ＡＮＤゲート６ａの出力はｒ
ＬＪになるが、−同時にＡＮＤゲート６ｂは第２のクロ
ックパルスを出力するから、ＯＲゲート７は第２のクロ
ックパルスを出力する。その結果、固体撮像素子３は第
２のクロックパルスに従って駆動されるから、前記シフ
トレジスタ部から映像信号が読み出されて、固体撮像素
子３に含まれる増幅部で増幅された後出力され、ＡＮＤ
ゲート６Ｃの一方入力として与えられる。このとき、Ａ
ＮＤゲート５ｃｌこはＮＯＴ回路８の出力［１（Ｊが他
方入力として与えられているから、増幅された映像信号
はＡ Ｎ Ｄゲート６Ｃから出力される。
その個数をカウントし、クロックパルスか画素液と同数
になったとき、所定の制御信号をフリップフロップ５に
与える。これにより、フリップフロップ５は反転し、ｒ
ＬＪを出力する。それ故、ＡＮＤゲート６ａの出力はｒ
ＬＪになるが、−同時にＡＮＤゲート６ｂは第２のクロ
ックパルスを出力するから、ＯＲゲート７は第２のクロ
ックパルスを出力する。その結果、固体撮像素子３は第
２のクロックパルスに従って駆動されるから、前記シフ
トレジスタ部から映像信号が読み出されて、固体撮像素
子３に含まれる増幅部で増幅された後出力され、ＡＮＤ
ゲート６Ｃの一方入力として与えられる。このとき、Ａ
ＮＤゲート５ｃｌこはＮＯＴ回路８の出力［１（Ｊが他
方入力として与えられているから、増幅された映像信号
はＡ Ｎ Ｄゲート６Ｃから出力される。
そして、前述したと同様に、カウント回路４が第２のク
ロックパルスをカウントし、その個数か画素子と同数（
こなったとき、フリップ７０．プ５を再び反転させる結
果、固体撮像素子３は前述のように第１のクロックパル
スに従って駆動される。
ロックパルスをカウントし、その個数か画素子と同数（
こなったとき、フリップ７０．プ５を再び反転させる結
果、固体撮像素子３は前述のように第１のクロックパル
スに従って駆動される。
以下、同様の動作を繰り返すことにより固体撮像素子３
が駆動される。第２図は固体撮像素子が連続駆動された
ときの第１図に示した本発明装置の一実施例における各
部の動作波形図である。同図（イ）〜に））は、フリッ
プフロップ５の出力波形図、ＡＮＤゲート６ａの出力波
形図、ＡＮＤゲート６ｂの出力波形図、ＯＲゲート７の
出力すなわちクロック信号の波形図をそれぞれ示してい
る。
が駆動される。第２図は固体撮像素子が連続駆動された
ときの第１図に示した本発明装置の一実施例における各
部の動作波形図である。同図（イ）〜に））は、フリッ
プフロップ５の出力波形図、ＡＮＤゲート６ａの出力波
形図、ＡＮＤゲート６ｂの出力波形図、ＯＲゲート７の
出力すなわちクロック信号の波形図をそれぞれ示してい
る。
トコろで、クロック信号が第２のクロックパルスでもっ
て固体撮像素子３を駆動している場合。
て固体撮像素子３を駆動している場合。
固体撮像素子３に含まれるシフトレジスタ部に蓄えられ
た映像信号が読み出されるとして説明したか、シフトレ
ジスタ部から映像信号か読み出されている期間中、固体
撮像素子３は受光しているから各画素基こ生じた上気信
号はソフトレジスタ部に順次蓄えられている。しかし、
撮像装置の露出は第Ｊσ２クロックパルスで駆動されて
いるときに適正となるように、固体撮像素子３に入る光
量が調整されているので、第２のクロックパルスで駆動
されれば当然露出過度になるので、前記電気信号を映像
信号として使用することはできない。
た映像信号が読み出されるとして説明したか、シフトレ
ジスタ部から映像信号か読み出されている期間中、固体
撮像素子３は受光しているから各画素基こ生じた上気信
号はソフトレジスタ部に順次蓄えられている。しかし、
撮像装置の露出は第Ｊσ２クロックパルスで駆動されて
いるときに適正となるように、固体撮像素子３に入る光
量が調整されているので、第２のクロックパルスで駆動
されれば当然露出過度になるので、前記電気信号を映像
信号として使用することはできない。
しかしながら、前記シフトレジスタ部に蓄えられる電気
信号の読み出しは、増幅部の追従できる周波数よりも充
分高い周波数である第１のクロックパルスで行われるの
で、この電気信号は適当な大きさの出力としては固体撮
像素子３から取り出されない。しかも、このときＡＮＤ
ゲート６ｃには、ＮＯＴ回路８から「Ｌ」か入力されて
いるから、前記電気信号はＡＮＤゲート６ｃから出力さ
れない。従って、＄２のクロックパルスによって固体盪
ｉ１４！素子３が駆動される間の受光により、映像が著
しい悪影響を受けることはない。
信号の読み出しは、増幅部の追従できる周波数よりも充
分高い周波数である第１のクロックパルスで行われるの
で、この電気信号は適当な大きさの出力としては固体撮
像素子３から取り出されない。しかも、このときＡＮＤ
ゲート６ｃには、ＮＯＴ回路８から「Ｌ」か入力されて
いるから、前記電気信号はＡＮＤゲート６ｃから出力さ
れない。従って、＄２のクロックパルスによって固体盪
ｉ１４！素子３が駆動される間の受光により、映像が著
しい悪影響を受けることはない。
つぎに上述した本発明の一実施例の効果を説明する。例
えば固体撮像素子３の総画素数を２Ｘ１０５個、第１の
クロックパルスを１０届丑、第２のクロックパルスを１
ＭＨｚとした場合、従来方法のようにこの固体撮像素子
を例えば１ＭＨｚの単一のクロックパルスで駆動すると
、受光時間は０．２秒になるが、上述の本発明の一実施
例によれば、第１のクロックパルスの周波数をｌＱＭｕ
ｚに採れるので同じ特性の固体撮像素子を用いる撮像装
置であっても、受光時間を１０分の１に短縮できる。
えば固体撮像素子３の総画素数を２Ｘ１０５個、第１の
クロックパルスを１０届丑、第２のクロックパルスを１
ＭＨｚとした場合、従来方法のようにこの固体撮像素子
を例えば１ＭＨｚの単一のクロックパルスで駆動すると
、受光時間は０．２秒になるが、上述の本発明の一実施
例によれば、第１のクロックパルスの周波数をｌＱＭｕ
ｚに採れるので同じ特性の固体撮像素子を用いる撮像装
置であっても、受光時間を１０分の１に短縮できる。
以上の説明より明らかなように、本発明に係る撮像装置
は比較的簡単な構成であり、しかも機械的手段によるも
のでないから、撮像装置の受光時間の短縮を容易に行う
ことができる。
は比較的簡単な構成であり、しかも機械的手段によるも
のでないから、撮像装置の受光時間の短縮を容易に行う
ことができる。
また、本発明によれば増幅部の周波数特性の優れた固体
撮像素子を用いる必要性がないので、撮像装置を安価に
供給し得る。
撮像素子を用いる必要性がないので、撮像装置を安価に
供給し得る。
さらに本発明は固体撮像素子のシフトレジスタ部からの
映像信号の読み出し以後の映像信号処理部を比較的周波
数の低い第２のクロ、ツクパルスで駆動できるから、前
記映像信号処理部の信号処理速度を高速化する必要かな
いので、実使用上たいへん便利である。
映像信号の読み出し以後の映像信号処理部を比較的周波
数の低い第２のクロ、ツクパルスで駆動できるから、前
記映像信号処理部の信号処理速度を高速化する必要かな
いので、実使用上たいへん便利である。
第１図は本発明による装置の一実施例の回路構成を略示
するブロックダイヤグラム、第２図は固体撮像素子か連
続駆動されたときの第１図に示した本発明の一実施例に
おける各部の動作波形図である。 １ａ、１ｂ・・・クロックパルス発生器、２・・・駆動
回路、３・・・固体撮像素子、４・・・カウント回路、
５・・・プリップフロップ、６ａ〜６Ｃ・・・ＡＮＤ／
７’−ト、７・・・ＮＯＲゲート、８・・・ＮＯＴ回路
。 特許出願人 株式会社島津製作所 代理人弁理士大西孝治
するブロックダイヤグラム、第２図は固体撮像素子か連
続駆動されたときの第１図に示した本発明の一実施例に
おける各部の動作波形図である。 １ａ、１ｂ・・・クロックパルス発生器、２・・・駆動
回路、３・・・固体撮像素子、４・・・カウント回路、
５・・・プリップフロップ、６ａ〜６Ｃ・・・ＡＮＤ／
７’−ト、７・・・ＮＯＲゲート、８・・・ＮＯＴ回路
。 特許出願人 株式会社島津製作所 代理人弁理士大西孝治
Claims (2)
- （１）各固体撮像素子を異なる周波数の第１のクロック
パルスと第２のクロックパルスをＩＩ分ＩＪして形成さ
れる・クロック信号で駆動することを特徴とする固体撮
像素子を用いる撮像装置。 - （２）前記第１のクロックパルスの周波数は撮像機の受
光時間との関連で定められ、かつ、固体撮像素子のシフ
トレジスタ部の追従できる最大周波数よりも低いもので
あり、前記第２のクロススパルスの周波数は固体撮像素
子の増幅部の周波数特性との関連で定められるものであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固体撮
像素子を用いる撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57093486A JPS58209272A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | 固体撮像素子を用いる撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57093486A JPS58209272A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | 固体撮像素子を用いる撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58209272A true JPS58209272A (ja) | 1983-12-06 |
Family
ID=14083672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57093486A Pending JPS58209272A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | 固体撮像素子を用いる撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58209272A (ja) |
-
1982
- 1982-05-31 JP JP57093486A patent/JPS58209272A/ja active Pending
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