JP3467610B2 - CCD driving method and method - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、画像読み取り装置に用
いられるＣＣＤ（電荷転送素子）の駆動方式に関し、特
にＣＣＤの基本解像度（＝光学的解像度）より低い解像
度での画像読み取り時におけるＣＣＤ駆動方式に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving system for a CCD (charge transfer device) used in an image reading apparatus, and particularly to driving a CCD when reading an image at a resolution lower than the basic resolution (= optical resolution) of the CCD. Regarding the scheme.

【０００２】[0002]

【従来の技術】デジタル複写機やプリンタなどのデジタ
ル画像形成装置、および光磁気ディスク等のファイル媒
体にデジタル画像情報を蓄積する画像情報ファイル装置
などにおいては、一般にＣＣＤによるラインイメージセ
ンサを用いて、例えば４００ｄｐｉ以上といった高解像
度で原稿画像を読み取るようになっている。2. Description of the Related Art In a digital image forming apparatus such as a digital copying machine or a printer, and an image information file apparatus for accumulating digital image information on a file medium such as a magneto-optical disk, a line image sensor using a CCD is generally used. For example, a document image is read at a high resolution of 400 dpi or more.

【０００３】ところで、上記装置において多少画像の品
質を低下させても、より大量の画像データを高速にメモ
リに記憶させようとする用途も多く、その場合にはその
ＣＣＤが持つ基本解像度つまり光学的解像度よりも低い
解像度で読み取ることになる。By the way, there are many applications in which a large amount of image data is stored in a memory at high speed even if the image quality is slightly degraded in the above apparatus. In that case, the basic resolution of the CCD, that is, optical It will be read at a lower resolution than the resolution.

【０００４】この場合の画像データの従来の読取方法
を、例えばＣＣＤの基本解像度が６００ｄｐｉの時に３
００ｄｐｉで読み取る場合のように、基本解像度の１／
２の解像度で読取る場合を例にとり説明する。The conventional reading method of image data in this case is, for example, 3 when the basic resolution of the CCD is 600 dpi.
1 / of the basic resolution, as when reading at 00 dpi
The case of reading at a resolution of 2 will be described as an example.

【０００５】図１は従来の第１の読取方法におけるＣＣ
Ｄ駆動方法のタイムチャートを示す。FIG. 1 shows CC in the first conventional reading method.
The time chart of a D drive method is shown.

【０００６】ここで、φCCDはＣＣＤ駆動パルスであ
り、そのローレベルの期間に１画素分の電荷（＝信号）
が読み出される。φRSTはリセットパルスであり、その
ハイレベルでＣＣＤの出力電位Ｖoutが所定の電位Ｖref
にリセットされ、ローレベルになったところで出力電位
Ｖoutは信号のないときのフィールドスルーレベルの電
位Ｖfに一旦落ち着く。電位Ｖsは信号レベルであり、後
段の回路において、フィールドスルーレベルＶfを基準
電位として信号レベルＶsをサンプリングすることによ
り、信号値つまり画像データを得るようになっている。Here, φCCD is a CCD drive pulse, and the charge (= signal) of one pixel is in the low level period.
Is read. φRST is a reset pulse, and at its high level, the CCD output potential Vout is a predetermined potential Vref.
The output potential Vout once settles to the field-through level potential Vf when there is no signal when reset to low level. The potential Vs is a signal level, and a signal value, that is, image data is obtained by sampling the signal level Vs using the field through level Vf as a reference potential in the circuit in the subsequent stage.

【０００７】さて、従来の第１の読取方法では、図１に
示すように基本解像度で読取る場合と同様にＣＣＤを駆
動し、ＣＣＤから出力される１画素毎の信号レベルＶs
をサンプリングしてＡ／Ｄ変換した後に、隣接する２画
素の信号値を合成（例えば、加算又は平均化）して１画
素データを得るものである。In the first conventional reading method, the CCD is driven and the signal level Vs for each pixel output from the CCD is driven in the same manner as in the case of reading at the basic resolution as shown in FIG.
Is sampled and A / D-converted, and then signal values of two adjacent pixels are combined (for example, added or averaged) to obtain 1-pixel data.

【０００８】また、従来の第２の読み取り方法は、やは
り図１に示すようにＣＣＤを駆動し、このＣＣＤから出
力されるデータを１画素おきに取り込むものである。The second conventional reading method also drives the CCD as shown in FIG. 1 and takes in the data output from this CCD every other pixel.

【０００９】しかし、第１の方法は信号の合成処理に時
間がかかるという問題があり、また第２の方法は画素デ
ータが間引かれるために画質が劣化する、特にモアレ縞
が出やすいという問題がある。However, the first method has a problem that it takes a long time to perform a signal combining process, and the second method has a problem that the image quality is deteriorated due to thinning of pixel data, and particularly moire fringes are likely to occur. There is.

【００１０】このようなことから、図２に示すような駆
動方法により、ＣＣＤ内で２画素を合成する読み出し方
法も提案されている。In view of the above, a reading method has been proposed in which two pixels are combined in the CCD by the driving method shown in FIG.

【００１１】即ち、図２に示すＣＣＤ駆動方法は、ＣＣ
Ｄ駆動パルスφCCDは図１に示す通常時と同様のタイミ
ングで加えると共に、リセットパルスφRSTをＣＣＤ駆
動パルスφCCDの２周期に１回の周期で加えることによ
り、ＣＣＤ内で２画素分の電荷を合成して出力するよう
にしたものである。That is, the CCD driving method shown in FIG.
The D drive pulse φCCD is applied at the same timing as in the normal state shown in FIG. 1, and the reset pulse φRST is applied once every two cycles of the CCD drive pulse φCCD to combine the charges of two pixels in the CCD. And output it.

【００１２】この駆動方法は、上記した合成処理時間や
画質劣化の問題は解消されるが、解像度が１／２になっ
たにも拘らず処理時間は基本解像度の時と変わらないと
いう点で、やはり満足できるものではない。Although this driving method solves the problems of the above-described composition processing time and image quality deterioration, the processing time is the same as that at the basic resolution in spite of halving the resolution. After all it is not satisfactory.

【００１３】そこで、図３に示すようなＣＣＤ駆動方式
が特開平５−７５７８０号公報などに提案されている。
この駆動方式は、図２に示した駆動方式においてその駆
動周波数を２倍に高めたものである。これにより、処理
時間を１／２に短縮することができる。Therefore, a CCD driving method as shown in FIG. 3 has been proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-75780.
This drive system is the drive system shown in FIG. 2 in which the drive frequency is doubled. As a result, the processing time can be reduced to 1/2.

【００１４】なお、図６に示すように、ここではクラン
プのために確保されている期間をクランプ期間ｔ１と
し、サンプリングのために確保されている期間をサンプ
リング期間ｔ２としている。また、クランプ期間ｔ１も
サンプリング期間ｔ２も最初は出力電位Ｖoutが不安定
な期間を有しており、その後でクランプとサンプリング
に適した期間が訪れるので、これ以降、クランプとサン
プリングに適した期間をそれぞれクランプ信号安定期
間、サンプリング信号安定期間と呼ぶことにし、さらに
そのときの出力電位Ｖoutをそれぞれフィールドスルー
レベルＶf、信号レベルＶsと呼ぶことにする。なお、そ
の間の期間ｔ３は先の画素データを読出す期間である。As shown in FIG. 6, the period reserved for clamping is the clamp period t1 and the period reserved for sampling is the sampling period t2. In addition, both the clamp period t1 and the sampling period t2 have a period in which the output potential Vout is unstable at first, and a period suitable for the clamp and the sampling comes after that. Therefore, a period suitable for the clamp and the sampling is set thereafter. The clamp signal stable period and the sampling signal stable period will be called respectively, and the output potential Vout at that time will be called the field through level Vf and the signal level Vs, respectively. The period t3 during that period is a period for reading the previous pixel data.

【００１５】また、クランプ期間に対応する、ＣＣＤ駆
動パルスの最初の周期の第１の電位レベルの期間t１で
は、一般にリセットパルスがハイレベルになっている期
間に出力電位ＶoutがフィールドスルーレベルＶfよりも
高いＶrefの電位になる期間が存在するが、本発明では
この期間は０として考えている。しかし、図には示して
ある。Further, in the period t1 of the first potential level of the first cycle of the CCD drive pulse corresponding to the clamp period, the output potential Vout is generally higher than the field through level Vf during the period when the reset pulse is high level. Although there is a period in which the potential of Vref is also high, this period is considered to be 0 in the present invention. However, it is shown in the figure.

【００１６】[0016]

【発明が解決しようとする課題】さて、前記特開平５−
７５７８０号公報などに提案されているＣＣＤ駆動方式
には、図２の方式に比較して画質が劣化するという問題
がある。その主たる原因は、図３に示すように、クラン
プ期間ｔ１と、サンプリング期間ｔ２が通常時の１／２
に短縮されてしまっていることにある。即ち、クランプ
期間ｔ１やサンプリング期間ｔ２が短か過ぎると、出力
電位ＶoutがフィールドスルーレベルＶfや信号レベルＶ
sに静定する前の過渡状態の間にクランプ期間ｔ１やサ
ンプリング期間ｔ２が終わってしまう場合が生じる。ま
た、後段の回路において、その基準電位をフィールドス
ルーレベルＶfにクランプした上で信号レベルＶsをサン
プリングする場合、高精度な信号値を得るためには、或
る程度以上に長いクランプ信号安定期間やサンプリング
信号安定期間（例えば、１００ｎ秒以上）が必要である
が、クランプ期間ｔ１やサンプリング期間ｔ２が短か過
ぎると、それらが十分確保できないこともある。こうし
た理由から、精度の高い信号値を得ることができなくな
り、画質が劣化するものと考えられる。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
The CCD driving method proposed in Japanese Patent No. 75780 and the like has a problem that the image quality is deteriorated as compared with the method of FIG. As shown in FIG. 3, the main cause is that the clamp period t1 and the sampling period t2 are 1/2 of the normal time.
It has been shortened to. That is, when the clamp period t1 or the sampling period t2 is too short, the output potential Vout becomes the field through level Vf or the signal level V.
The clamp period t1 and the sampling period t2 may end during the transient state before settling at s. In the latter circuit, when the signal level Vs is sampled after the reference potential is clamped to the field through level Vf, in order to obtain a highly accurate signal value, a clamp signal stable period longer than a certain length or A sampling signal stable period (for example, 100 nsec or more) is required, but if the clamp period t1 or the sampling period t2 is too short, it may not be possible to sufficiently secure them. For this reason, it is considered that it is not possible to obtain a highly accurate signal value and the image quality deteriorates.

【００１７】尚、以上の事情は、基本解像度の１／２の
解像度で読出す場合に限らす、基本解像度よりも低解像
度で読出す全ての場合にあてはまるものである。The above circumstances are applicable to all cases of reading at a resolution lower than the basic resolution, not limited to the case of reading at a resolution half the basic resolution.

【００１８】本発明は、このような事情を鑑みてなされ
たものであり、その目的は、ＣＣＤの基本解像度よりも
低い解像度でＣＣＤより画像データを読み出す場合に、
高速処理及び高画質処理の双方を満足することができる
ＣＣＤ駆動方式を提供することにある。The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to read image data from the CCD at a resolution lower than the basic resolution of the CCD.
It is an object of the present invention to provide a CCD drive system that can satisfy both high-speed processing and high-quality processing.

【００１９】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明のＣＣＤ駆動方式
は、基本解像度の１／Ｎ（Ｎは２以上の整数）の解像度
で読み取るときのＣＣＤ駆動方式において、ＣＣＤのク
ランプ期間及びサンプリング期間を規定するＣＣＤ駆動
パルスと、ＣＣＤの出力をリセットするリセットパルス
とを生成するパルス生成手段を備え、前記パルス生成手
段が、前記リセットパルスの１周期の中に、第１と第２
の電位レベルからなるＣＣＤ駆動パルスをＮ周期生成す
る時、前記リセットパルスの１周期において、前記クラ
ンプ期間に対応する、前記ＣＣＤ駆動パルスの最初のパ
ルスの前記第１の電位レベルの期間をｔ１とし、前記リ
セットパルスの１周期において、前記サンプリング期間
に対応する、前記ＣＣＤ駆動パルスの最後のパルスの前
記第２の電位レベルの期間をｔ２とし、さらに、前記リ
セットパルスの１周期において、前記クランプ期間に対
応する前記ｔ１の期間と、前記サンプリング期間に対応
する前記ｔ２の期間を除く残りの期間をｔ３とした時、
これらの期間が ｔ３／（ｔ１＋ｔ２）＜Ｎ−１、 （リセットパルスの１周期の期間）／（２Ｎ）＜ｔ１、 （リセットパルスの１周期の期間）／（２Ｎ）＜ｔ２、 クランプ信号安定期間＜ｔ１、 サンプル信号安定期間＜ｔ２ の関係を全て満たすように設定され、前記ｔ１が前記最
初のパルスの前記第２の電位レベルの期間より長く、か
つ前記ｔ２が前記最後のパルスの前記第１の電位レベル
の期間より長く設定されている。また、本発明のＣＣＤ
駆動方法は、基本解像度の１／Ｎ（Ｎは２以上の整数）
の解像度で読み取るときのＣＣＤ駆動方法において、Ｃ
ＣＤの出力をリセットするリセットパルスを前記ＣＣＤ
に印加する過程と、前記リセットパルスの１周期の中
に、クランプ期間とサンプリング期間を規定し第１と第
２の電位レベルからなるＣＣＤ駆動パルスがＮ周期入る
ように該ＣＣＤ駆動パルスを前記ＣＣＤに印加する過程
とを備え、前記リセットパルスの１周期において、前記
クランプ期間に対応する、前記ＣＣＤ駆動パルスの最初
のパルスの前記第１の電位レベルの期間をｔ１とし、前
記リセットパルスの１周期において、前記サンプリング
期間に対応する、前記ＣＣＤ駆動パルスの最後のパルス
の前記第２の電位レベルの期間をｔ２とし、さらに前記
リセットパルスの１周期において、前記クランプ期間に
対応する前記ｔ１の期間と、前記サンプリング期間に対
応する前記ｔ２の期間を除く残りの期間をｔ３とした
時、これらの期間が ｔ３／（ｔ１＋ｔ２）＜Ｎ−１、 （リセットパルスの１周期の期間）／（２Ｎ）＜ｔ１、 （リセットパルスの１周期の期間）／（２Ｎ）＜ｔ２、 クランプ信号安定期間＜ｔ１、 サンプル信号安定期間＜ｔ２ の関係を全て満たし、前記ｔ１が前記最初のパルスの前
記第２の電位レベルの期間より長く、かつ前記ｔ２が前
記最後のパルスの前記第１の電位レベルの期間より長い
前記ＣＣＤ駆動パルスを前記ＣＣＤに印加する。The CCD driving method of the present invention has a resolution of 1 / N (N is an integer of 2 or more) of the basic resolution.
In the CCD driving method for reading with, a pulse driving unit that generates a CCD driving pulse that defines a clamp period and a sampling period of the CCD and a reset pulse that resets the output of the CCD is provided, and the pulse generating unit is the reset unit. In one cycle of the pulse, the first and second
When the CCD driving pulses consisting of voltage level N cycles produced in one period of the reset pulse, corresponding to the class <br/> pump period, the first path of the CCD driving pulse
The period of the first potential level pulse and t1, in one period of the reset pulse, corresponding to the sampling period, before the last pulse of the CCD driving pulse
The serial period of the second potential level and t2, further, in one period of the reset pulse, the duration of the t1 corresponding to the clamp period, the remaining period except the period of the t2 corresponding to the sampling period When it is t3,
These periods are t3 / (t1 + t2) <N-1, (one period of reset pulse) / (2N) <t1, (one period of reset pulse) / (2N) <t2, clamp signal stable period <T1, sample signal stable period <t2 is set so that all of the relationships are satisfied , and t1 is the maximum value.
Longer than the period of the second potential level of the first pulse, or
Where t2 is the first potential level of the last pulse
Is set longer than the period. Further, the CCD of the present invention
Driving method is 1 / N of basic resolution (N is an integer of 2 or more)
In the CCD driving method when reading at the resolution of
Wherein a reset pulse CCD to reset the output of the CD
And the clamp period and the sampling period are defined in one cycle of the reset pulse .
CCD driving pulse of two potential levels and a step of applying the CCD driving pulse to enter N periods on the CCD, in one period of the reset pulse, corresponding to the <br/> clamp period, the the first period of the first potential level of the pulse of the CCD driving pulse and t1, in one period of the reset pulse, corresponding to the sampling period, the second of the last pulse <br/> of the CCD driving pulse 2 of the duration of the potential level and t2, in yet one period of the reset pulse, the duration of the t1 corresponding to the clamp period, was t3 the remaining period excluding the period of the t2 corresponding to the sampling period When these periods are t3 / (t1 + t2) <N−1, (one cycle of reset pulse) / (2N) <t1, (reset pulse 1 period of the period) / (2N) <t2 of the scan, the clamp signal stable period <t1, all the relations of the sample signal stable period <t2 meets, before the t1 is said first pulse
It is longer than the period of the second potential level, and t2 is before
Long <br/> the CCD driving pulses from the period of the first potential level of the serial last pulse applied to the CCD.

【００２０】[0020]

【作用】本発明においては、リセットパルスの１周期の
間に複数個のＣＣＤ駆動パルスを出力することにより、
複数個の画素のデータがＣＣＤ内で合成されて出力され
る。つまり、解像度が基本解像度よりも低くなる。リセ
ットパルスの１周期内に出力される複数個のＣＣＤ駆動
パルスの内、最初のパルスの第１の電圧レベル期間はク
ランプ期間を規定し、最後のパルスの第２の電圧レベル
期間はサンプリング期間を規定する。本発明では、前記
クランプ期間とサンプリング期間が１リセットパルスの
周期に占める時間割合が上記の関係を全て満たすように
設定されている。そのため、ＣＣＤの駆動周波数を高め
て処理時間を短縮した場合でも、クランプ期間とサンプ
リング期間を、電位レベルの静定やクランプ及びサンプ
リングに必要な十分長い期間として確保できるので、高
画質の出力が得られる。In the present invention, by outputting a plurality of CCD drive pulses during one cycle of the reset pulse,
The data of a plurality of pixels are combined in the CCD and output. That is, the resolution becomes lower than the basic resolution. Of the plurality of CCD drive pulses output within one cycle of the reset pulse, the first voltage level period of the first pulse defines the clamp period, and the second voltage level period of the last pulse defines the sampling period. Stipulate. In the present invention, the time ratio of the clamp period and the sampling period to the period of one reset pulse is set so as to satisfy all the above relationships . Therefore, even if the driving frequency of the CCD is increased and the processing time is shortened, the clamp period and the sampling period can be secured as a sufficiently long period necessary for the static leveling of the potential level and the clamp and sampling, so that high-quality output can be obtained. To be

【００２１】[0021]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００２２】図４は本発明の実施例に係るＣＣＤ駆動方
式のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of a CCD driving system according to the embodiment of the present invention.

【００２３】ＣＣＤ１からの出力電位ＶoutはＣＤＳ
（相関二重サンプラ）２に入力される。ＣＤＳ２は、リ
セットパルスφRSTの各周期毎に、クランプ期間におけ
る出力電位Ｖoutに自己の基準電位をクランプした上
で、サンプリング期間において出力電位Ｖoutをサンプ
リングし、基準電位とサンプリング電位との差分つまり
信号をＡ／Ｄ変換器３に送る。この信号（つまり、画像
データ）はＡ／Ｄ変換器３にてアナログ信号からデジタ
ルコードに変換され、コントローラ４に入力され、ここ
でシェーディング補正、ＵＣＲ（下色除去）等の各種の
画像処理を施される。なお、コントローラ４は、ＣＣＤ
１に対して、ＣＣＤ駆動パルスφCCDやリセットパルス
φRSTなどの制御信号を供給し、ＣＤＳ２やＡ／Ｄ変換
器３に対して、それらをＣＣＤ１と同期して駆動するた
めの制御信号を与える。The output potential Vout from the CCD 1 is CDS
(Correlated double sampler) 2 is input. The CDS2 clamps its own reference potential to the output potential Vout in the clamp period for each cycle of the reset pulse φRST, and then samples the output potential Vout in the sampling period to obtain the difference between the reference potential and the sampling potential, that is, the signal. Send to A / D converter 3. This signal (that is, image data) is converted from an analog signal to a digital code by the A / D converter 3 and input to the controller 4, where various image processing such as shading correction and UCR (undercolor removal) is performed. Is given. The controller 4 is a CCD
A control signal such as a CCD drive pulse φCCD or a reset pulse φRST is supplied to 1 and a control signal for driving them in synchronization with the CCD 1 is supplied to the CDS 2 and the A / D converter 3.

【００２４】図５は本実施例においてＣＣＤの基本解像
度の１／２の解像度で読み出しを行う場合のＣＣＤ駆動
方法のタイムチャート（図５（Ａ））を示したもので、
対比のために、図３に示した従来の駆動方法（以下、従
来例という）のタイムチャート（図５（Ｂ））も同じ時
間軸上に並べて示してある。FIG. 5 is a time chart (FIG. 5 (A)) of the CCD driving method when reading is performed at a resolution half the basic resolution of the CCD in this embodiment.
For comparison, a time chart (FIG. 5B) of the conventional driving method (hereinafter referred to as a conventional example) shown in FIG. 3 is also shown side by side on the same time axis.

【００２５】図５（Ａ）の本実施例は、同図（Ｂ）の従
来例と同様に、通常読出し時の２倍の速度でＣＣＤ駆動
パルスφCCDを発生し、そしてリセットパルスφRSTはＣ
ＣＤ駆動パルスφCCDの１／２の速度で発生させること
により、ＣＣＤ１内で２画素合成を行って解像度を１／
２に落とすと共に、処理時間も通常読出し時の１／２に
短縮している。In this embodiment shown in FIG. 5A, the CCD drive pulse φCCD is generated at a speed twice as high as that in the normal reading, and the reset pulse φRST is C, as in the conventional example shown in FIG.
By generating at a speed of 1/2 of the CD drive pulse φCCD, two pixels are combined in the CCD 1 to reduce the resolution to 1 /.
The processing time is reduced to 2 and the processing time is shortened to 1/2 of the normal reading.

【００２６】ここで、本実施例の駆動方法における特徴
は、合成される２つの画素データの内の先の画素のデー
タを読出す第１のＣＣＤ駆動パルスＰ１と、後の画素デ
ータを読出す第２のＣＣＤ駆動パルスＰ２とが、その周
期は等しいものの、ハイレベル期間とローレベル期間の
比率、つまりデューティ比が異なっている点である。即
ち、第１のＣＣＤ駆動パルスＰ１では、その周期に占め
るハイレベル期間の割合がローレベル期間より長くなる
ようにデューティ比が設定され、一方、第２のＣＣＤ駆
動パルスＰ２では、逆にローレベル期間の割合がハイレ
ベル期間より長くなるようにデューティ比が設定されて
いる。Here, the feature of the driving method of the present embodiment is that the first CCD drive pulse P1 for reading the data of the preceding pixel of the two pixel data to be combined and the subsequent pixel data are read. The second CCD drive pulse P2 has the same period but a different ratio between the high level period and the low level period, that is, a duty ratio. That is, in the first CCD drive pulse P1, the duty ratio is set so that the proportion of the high level period in the cycle is longer than that in the low level period, while on the other hand, in the second CCD drive pulse P2, the low level is reversed. The duty ratio is set such that the period ratio is longer than the high level period.

【００２７】ここで、図５から分るように、第１のＣＤ
Ｄ駆動パルスＰ１のハイレベル期間は出力電位Ｖoutの
クランプ期間ｔ１を規定するものであり、また第２の駆
動パルスＰ２のローレベル期間は出力電位Ｖoutのサン
プリング期間ｔ２を規定するものである。従って、上記
のデューティ比設定によって、２画素分の周期におい
て、リセットクランプ期間ｔ１とサンプリング期間ｔ２
とが比較的長い時間確保されることになる。Here, as can be seen from FIG. 5, the first CD
The high level period of the D drive pulse P1 defines the clamp period t1 of the output potential Vout, and the low level period of the second drive pulse P2 defines the sampling period t2 of the output potential Vout. Therefore, by the above duty ratio setting, the reset clamp period t1 and the sampling period t2 in the cycle of two pixels.
And will be secured for a relatively long time.

【００２８】図７（Ａ）はＣＣＤの基本解像度の１／２
の解像度で読み出しを行う場合の他の実施例である。こ
のＣＣＤ駆動方法が図５（Ａ）に示した実施例と異なる
のは、合成される２つの画素データの内の先の画素のデ
ータを読出す第１のＣＣＤ駆動パルスＰ１と、後の画素
データを読出す第２のＣＣＤ駆動パルスＰ２とで、その
周期が等しくない点である。なお、この実施例において
も対比のために、図３に示した従来の駆動方法（以下、
従来例という）のタイムチャート（図７（Ｂ））も同じ
時間軸上に並べて示してある。FIG. 7A shows 1/2 of the basic resolution of CCD.
It is another embodiment in the case of reading at the resolution of. This CCD driving method is different from the embodiment shown in FIG. 5A in that the first CCD driving pulse P1 for reading the data of the first pixel of the two pixel data to be combined and the subsequent pixel. The second CCD drive pulse P2 for reading data is not equal in cycle. In this embodiment, for comparison, the conventional driving method shown in FIG.
A time chart (referred to as a conventional example) (FIG. 7B) is also shown side by side on the same time axis.

【００２９】さらに、図８（Ａ）は基本解像度の４分の
１の解像度で読み出す場合の例である。この実施例では
ＣＣＤ駆動パルスはＰ１からＰ４で構成されており、図
７に示した実施例と同様にそれらの周期は等しくない。
この図から、基本解像度の４分の１の解像度の場合で
も、考え方は基本解像度の１／２の場合と全く同じでよ
いことがわかる。図８（Ｂ）は従来の駆動方法のタイム
チャートである。Further, FIG. 8A shows an example of reading at a resolution of 1/4 of the basic resolution. In this embodiment, the CCD drive pulse is composed of P1 to P4, and their periods are not the same as in the embodiment shown in FIG.
From this figure, it can be understood that the concept can be exactly the same as in the case of 1/2 of the basic resolution even in the case of the resolution of 1/4 of the basic resolution. FIG. 8B is a time chart of the conventional driving method.

【００３０】さて、図６はこれらのようにクランプ期間
ｔ１とサンプリング期間ｔ２を長くとった場合の効果を
説明するための出力電位Ｖoutの波形図である。Now, FIG. 6 is a waveform diagram of the output potential Vout for explaining the effect when the clamp period t1 and the sampling period t2 are long as described above.

【００３１】（１）図示のように、クランプ期間ｔ１が
十分に長ければ、フィールドスルーレベルＶfは過渡期
間を過ぎて規定の電位に静定する。同様に、サンプリン
グ期間ｔ２が十分長ければ、信号レベルＶsも過渡期間
を過ぎて正しいレベルに静定する。従って、出力電位Ｖ
outに正確なフィールドスルーレベルＶfおよび信号レベ
ルＶsが現れる。(1) As shown in the figure, if the clamp period t1 is sufficiently long, the field through level Vf is settled to a prescribed potential after the transition period. Similarly, if the sampling period t2 is sufficiently long, the signal level Vs also settles at a correct level after the transition period. Therefore, the output potential V
The correct field through level Vf and signal level Vs appear at out.

【００３２】（２）また、ＣＤＳ２がフィールドスルー
レベルＶfをクランプし信号レベルＶsをサンプリングす
る場合、クランプ期間ｔ１とサンプリング期間ｔ２が十
分長ければ、実用に適した高精度出力を得るのに必要な
クランプ信号安定期間及びサンプリング信号安定期間
（例えば１００ｎｓｅｃ以上）が確保できる。(2) Further, when the CDS2 clamps the field through level Vf and samples the signal level Vs, if the clamping period t1 and the sampling period t2 are sufficiently long, it is necessary to obtain a highly accurate output suitable for practical use. A clamp signal stable period and a sampling signal stable period (for example, 100 nsec or more) can be secured.

【００３３】上記（１）（２）の結果として、高画質な
画像読取が可能となる。尚、これらの期間は必ずしも両
方の期間を長くとる必要はなく、どちらか一方でも長け
れば効果は生じる。これを式で表わせば、前記リセット
パルスの１周期の中にＣＣＤ駆動パルスをＮ周期（Ｎは
２以上の整数）生成する時、前記ＣＣＤ駆動パルスのＣ
ＣＤへの印加を t３／（t１＋t２）＜Ｎ−１ の関係を満たすように設定すればよいということにな
る。As a result of the above (1) and (2), it is possible to read a high quality image. Note that these periods do not necessarily have to be long for both periods, and if either one is longer, the effect will be obtained. If this is expressed by an equation, when N cycles (N is an integer of 2 or more) of CCD drive pulses are generated in one cycle of the reset pulse, C of the CCD drive pulse is generated.
It means that the application to the CD may be set so as to satisfy the relationship of t3 / (t1 + t2) <N-1.

【００３４】具体例を挙げれば、クランプ期間ｔ１は例
えば１００ｎｓｅｃ〜２００ｎｓｅｃ程度に、またサン
プリング期間ｔ２は例えば１μｓｅｃ（１ＭＨｚ）程度
に設定される。また、クランプ期間ｔ１とサンプリング
期間ｔ２に挟まれた期間、つまり先の画素データを読出
す期間ｔ３は、例えば２００ｎｓｅｃ（５ＭＨｚ）に設
定される。一般的なＣＣＤでは電荷読出しは５〜２０Ｍ
Ｈｚ程度で十分な精度が得られるよう保証されているの
で、読出し期間は上記の程度で十分である。As a specific example, the clamp period t1 is set to, for example, about 100 nsec to 200 nsec, and the sampling period t2 is set to, for example, about 1 μsec (1 MHz). Further, the period sandwiched between the clamp period t1 and the sampling period t2, that is, the period t3 for reading the previous pixel data is set to 200 nsec (5 MHz), for example. Charge reading is 5 to 20M in general CCD
Since it is guaranteed that sufficient accuracy is obtained at about Hz, the above-mentioned reading period is sufficient.

【００３５】以上、基本解像度の１／２の解像度と１／
４の解像度で読出す実施例を説明したが、一般には、基
本解像度よりも低い解像度で読出す場合の全てに本発明
を適用することができる。即ち、基本解像度の１／Ｎの
解像度で読出す場合には、ＣＣＤ駆動パルスφＣＣＤの
Ｎ周期がリセットパルスφＲＳＴの１周期の中に入るよ
うに設定すると共に、リセットパルスφＲＳＴの周期に
おける最初のＣＣＤ駆動パルスφＣＣＤによるクランプ
期間、または最後のＣＣＤ駆動パルスφＣＣＤによるサ
ンプリング期間、あるいはその両方を十分に長く確保す
ればよいということである。As described above, the resolution of 1/2 of the basic resolution and 1 /
Although the embodiment of reading at the resolution of 4 has been described, the present invention can be generally applied to all cases of reading at a resolution lower than the basic resolution. That is, when reading at a resolution of 1 / N of the basic resolution, the CCD drive pulse φCCD
N cycles fall within one cycle of reset pulse φRST
While urchin setting is clamp period by the first CCD driving pulse φCCD or last CCD driving pulse φCCD by the sampling period, or that both may be ensured sufficiently long, that in the period of the reset pulse? RST.

【００３６】[0036]

【発明の効果】本発明によれば、ＣＣＤの基本解像度の
複数分の１の低解像度でＣＣＤより画像データを読み出
す場合に、処理高速性と高画質性の双方を満足させるこ
とができる。According to the present invention, both high processing speed and high image quality can be satisfied when image data is read from the CCD at a low resolution that is a multiple of the basic resolution of the CCD.

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

【図１】従来のＣＣＤ駆動方法のタイムチャートであ
る。FIG. 1 is a time chart of a conventional CCD driving method.

【図２】２画素合成を行う従来のＣＣＤ駆動方法のタイ
ムチャートである。FIG. 2 is a time chart of a conventional CCD driving method for performing two-pixel synthesis.

【図３】２画素合成を行うと共に処理速度を高めた従来
のＣＣＤ駆動方法のタイムチャートである。FIG. 3 is a time chart of a conventional CCD driving method in which two pixels are combined and the processing speed is increased.

【図４】本発明の一実施例に係るＣＣＤ駆動方式の構成
を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a CCD driving system according to an embodiment of the present invention.

【図５】同実施例におけるＣＣＤ駆動方法を図３の対比
したタイムチャートである。FIG. 5 is a time chart comparing the CCD driving method in the embodiment with FIG.

【図６】同実施例の効果を説明するための出力電位の波
形図である。FIG. 6 is a waveform diagram of an output potential for explaining the effect of the same embodiment.

【図７】２画素合成を行う場合に、ＣＣＤ駆動パルスの
周期を均等にしない方法を図３の従来方法と対比したタ
イムチャートである。FIG. 7 is a time chart comparing a method in which the cycles of CCD driving pulses are not made uniform when two-pixel synthesis is performed, with comparison with the conventional method in FIG.

【図８】ＣＣＤ駆動パルスの周期を均等にしないで４画
素合成を行う実施例を、従来の４画素合成の方法と対比
したタイムチャートである。FIG. 8 is a time chart in comparison with an example in which 4-pixel synthesis is performed without making the periods of CCD drive pulses uniform, with a conventional 4-pixel synthesis method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ＣＣＤ ２ ＣＤＳ ３ Ａ／Ｄ変換器 ４ コントローラ 1 CCD 2 CDS 3 A / D converter 4 controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/028 H04N 5/335 H04N 1/387 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. ⁷ , DB name) H04N 1/028 H04N 5/335 H04N 1/387

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 基本解像度の１／Ｎ（Ｎは２以上の整
数）の解像度で読み取るときのＣＣＤ駆動方式におい
て、 ＣＣＤのクランプ期間及びサンプリング期間を規定する
ＣＣＤ駆動パルスと、ＣＣＤの出力をリセットするリセ
ットパルスとを生成するパルス生成手段を備え、 前記パルス生成手段が、前記リセットパルスの１周期の
中に、第１と第２の電位レベルからなるＣＣＤ駆動パル
スをＮ周期生成する時、 前記リセットパルスの１周期において、前記クランプ期
間に対応する、前記ＣＣＤ駆動パルスの最初のパルスの
前記第１の電位レベルの期間をｔ１とし、 前記リセットパルスの１周期において、前記サンプリン
グ期間に対応する、前記ＣＣＤ駆動パルスの最後のパル
スの前記第２の電位レベルの期間をｔ２とし、さらに、 前記リセットパルスの１周期において、前記クランプ期
間に対応する前記ｔ１の期間と、前記サンプリング期間
に対応する前記ｔ２の期間を除く残りの期間をｔ３とし
た時、 これらの期間が ｔ３／（ｔ１＋ｔ２）＜Ｎ−１、 （リセットパルスの１周期の期間）／（２Ｎ）＜ｔ１、 （リセットパルスの１周期の期間）／（２Ｎ）＜ｔ２、 クランプ信号安定期間＜ｔ１、 サンプル信号安定期間＜ｔ２ の関係を全て満たすように設定され、前記ｔ１が前記最
初のパルスの前記第２の電位レベルの期間より長く、か
つ前記ｔ２が前記最後のパルスの前記第１の電位レベル
の期間より長く設定されているＣＣＤ駆動方式。1. A basic resolution of 1 / N (N is an integer of 2 or more).
The CCD drive method when reading with a resolution of
Te, a CCD drive pulse for defining the clamp period and the sampling period of the CCD, comprising a pulse generating means for generating a reset pulse for resetting the CCD output, said pulse generating means, in the one period of the reset pulse when the CCD driving pulses consisting of first and second potential levels N cycles produced in one period of the reset pulse, corresponding to the clamp period, the first pulse of the CCD driving pulse
The period of the first potential level and t1, in one period of the reset pulse, corresponding to the sampling <br/> grayed period, the last pulse of the CCD driving pulse
The period of the second potential level of the scan and t2, further, in one period of the reset pulse, the duration of the t1 corresponding to the clamp period, the remaining except for periods of the t2 corresponding to the sampling period When the periods are t3, these periods are t3 / (t1 + t2) <N−1, (one period of reset pulse) / (2N) <t1, (one period of reset pulse) / (2N) <t2, is set so as to satisfy all the relations of the clamp signal stable period <t1, the sample signal stable period <t2, the t1 is the most
Longer than the period of the second potential level of the first pulse, or
Where t2 is the first potential level of the last pulse
CCD drive system that is set longer than the period . 【請求項２】 基本解像度の１／Ｎ（Ｎは２以上の整
数）の解像度で読み取るときのＣＣＤ駆動方法におい
て、 ＣＣＤの出力をリセットするリセットパルスを前記ＣＣ
Ｄに印加する過程と、 前記リセットパルスの１周期の中に、クランプ期間とサ
ンプリング期間を規定 し第１と第２の電位レベルからな
るＣＣＤ駆動パルスがＮ周期入るように該ＣＣＤ駆動パ
ルスを前記ＣＣＤに印加する過程とを備え、 前記リセットパルスの１周期において、前記クランプ期
間に対応する、前記ＣＣＤ駆動パルスの最初のパルスの
前記第１の電位レベルの期間をｔ１とし、 前記リセットパルスの１周期において、前記サンプリン
グ期間に対応する、前記ＣＣＤ駆動パルスの最後のパル
スの前記第２の電位レベルの期間をｔ２とし、さらに前
記リセットパルスの１周期において、前記クランプ期間
に対応する前記ｔ１の期間と、前記サンプリング期間に
対応する前記ｔ２の期間を除く残りの期間をｔ３とした
時、 これらの期間が ｔ３／（ｔ１＋ｔ２）＜Ｎ−１、 （リセットパルスの１周期の期間）／（２Ｎ）＜ｔ１、 （リセットパルスの１周期の期間）／（２Ｎ）＜ｔ２、 クランプ信号安定期間＜ｔ１、 サンプル信号安定期間＜ｔ２ の関係を全て満たし、前記ｔ１が前記最初のパルスの前
記第２の電位レベルの期間より長く、かつ前記ｔ２が前
記最後のパルスの前記第１の電位レベルの期間より長い
前記ＣＣＤ駆動パルスを前記ＣＣＤに印加するＣＣＤ駆
動方法。2. A basic resolution of 1 / N (N is an integer of 2 or more).
The method of driving CCD when reading with a resolution of
Te, a reset pulse for resetting the CCD output the CC
The process of applying to D and the clamp period and the sampling period are defined in one cycle of the reset pulse, and the clamp period and the sampling period are defined by the first and second potential levels.
That the CCD driving pulse to the CCD driving pulse enters N period and a process to be applied to the CCD, in one period of the reset pulse, corresponding to the clamp period, the first pulse of the CCD driving pulse
The period of the first potential level and t1, in one period of the reset pulse, corresponding to the sampling <br/> grayed period, the last pulse of the CCD driving pulse
The period of the second potential level of the scan and t2, in yet one period of the reset pulse, the duration of the t1 corresponding to the clamp period, the remaining period except the period of the t2 corresponding to the sampling period Where t3 / (t1 + t2) <N-1, (1 period of reset pulse) / (2N) <t1, (1 period of reset pulse) / (2N) < t2, the clamp signal stable period <t1, all the relations of the sample signal stable period <t2 meets, before the t1 is said first pulse
It is longer than the period of the second potential level, and t2 is before
CCD driving method of applying a long <br/> the CCD driving pulses from the period of the first potential level of the serial last pulse to the CCD.