JPH0686126A - Image pickup device - Google Patents
Image pickup deviceInfo
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- JPH0686126A JPH0686126A JP4231040A JP23104092A JPH0686126A JP H0686126 A JPH0686126 A JP H0686126A JP 4231040 A JP4231040 A JP 4231040A JP 23104092 A JP23104092 A JP 23104092A JP H0686126 A JPH0686126 A JP H0686126A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、撮像装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、撮像装置に用いられる2次元の撮
像素子は標準のTV信号、例えばNTSC方式のTV信
号のタイミングで駆動されるため、映像信号を連続的に
出力する場合の電荷の蓄積時間は最長でも1フレーム分
の時間となる。また、映像信号が間欠的に出力される場
合には、電荷の蓄積時間は1フレーム分の整数倍の時間
となる。2. Description of the Related Art Conventionally, since a two-dimensional image pickup device used in an image pickup device is driven at the timing of a standard TV signal, for example, an NTSC type TV signal, charge accumulation in the case of continuously outputting a video signal. The maximum time is one frame. When the video signal is output intermittently, the charge accumulation time is an integral multiple of one frame.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の撮像
装置では、映像信号を連続的に出力する場合は電荷の蓄
積時間を1フレーム分の時間より長くすることができな
いので、例えば撮像場所の照度が低い場合には暗い映像
しか得ることができない、すなわち感度が悪くなるとい
う問題がある。By the way, in the above-mentioned image pickup apparatus, when the video signal is continuously output, the charge accumulation time cannot be made longer than the time for one frame. When is low, there is a problem that only a dark image can be obtained, that is, the sensitivity is deteriorated.
【0004】また、映像信号を間欠的に出力する場合に
は、1フレーム分の整数倍の電荷蓄積時間しか選択でき
ないので、細かな制御が不可能になる。すなわち、例え
ば1.5フレーム分の電荷蓄積時間を選択したい場合で
も、このような制御が不可能になる。Further, in the case of intermittently outputting the video signal, only the charge accumulation time which is an integral multiple of one frame can be selected, so that fine control becomes impossible. That is, even if it is desired to select the charge accumulation time for 1.5 frames, such control becomes impossible.
【0005】そこでこの発明は、上述したような課題を
解決したものであって、感度を向上させることが可能
で、しかも細かな制御が可能な撮像装置を提案するもの
である。Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems, and proposes an image pickup apparatus capable of improving sensitivity and capable of fine control.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明においては、撮像素子から映像信号を得るた
め撮像素子を第1のクロックレートで駆動する駆動回路
と、撮像素子から出力される映像信号を第1のクロック
レートで記憶するフレームメモリと、第1のクロックレ
ートより速い第2のクロックレートでフレームメモリ内
の映像信号を繰り返して読み出す読み出し回路を備えた
ことを特徴とするものである。In order to solve the above problems, according to the present invention, a drive circuit for driving an image pickup device at a first clock rate to obtain a video signal from the image pickup device, and an output from the image pickup device. A frame memory that stores a video signal that is stored at a first clock rate, and a read circuit that repeatedly reads the video signal in the frame memory at a second clock rate that is faster than the first clock rate. Is.
【0007】[0007]
【作用】図1において、可変周波数発振器1に感度設定
信号、例えばCCD4の光蓄積時間を読み出し時間の
1.5倍とすることを示す信号が入力されると、ここで
この感度設定信号に対応する周波数を有する第1クロッ
クが発生し、これがタイミングジェネレータ2に供給さ
れる。In FIG. 1, when a sensitivity setting signal, for example, a signal indicating that the light storage time of the CCD 4 is 1.5 times the reading time is input to the variable frequency oscillator 1, the sensitivity setting signal is dealt with here. A first clock having a frequency of is generated and supplied to the timing generator 2.
【0008】タイミングジェネレータ2で発生する各種
の駆動パルスによって、CCD4、サンプルホールド回
路5、A/D変換器7、メモリコントローラ9が駆動さ
れる。CCD4では、図2Aに示すように、1.5T
(TはNTSC方式におけるTV信号の1フレームの時
間)の時間だけ光蓄積が行なわれる。そして、CCD4
の出力は同図Bに示すように、光蓄積の時間と同様に
1.5Tの時間でフレームメモリ8に書き込まれる。フ
レームメモリ8の内容は、CCD4から信号電荷が出力
されたときに書き替えられる。Various driving pulses generated by the timing generator 2 drive the CCD 4, the sample hold circuit 5, the A / D converter 7, and the memory controller 9. With CCD4, as shown in FIG. 2A, 1.5T
Optical storage is performed only for a period of time (T is the time of one frame of a TV signal in the NTSC system). And CCD4
As shown in FIG. 7B, the output of is written in the frame memory 8 in the time of 1.5T as in the light accumulation time. The contents of the frame memory 8 are rewritten when the signal charges are output from the CCD 4.
【0009】フレームメモリ8に書き込まれた映像信号
を読み出す場合は、NTSC方式のTV信号の同期信号
がフェースコンパレータ10に入力される。ここで水晶
発振器11から供給された基準クロックと比較され、そ
の差分がパルスジェネレター12に供給される。これに
よって、第2クロックが発生する。この第2クロックは
上述の第1クロックに比べて1.5倍の速さである。When reading the video signal written in the frame memory 8, the synchronizing signal of the NTSC TV signal is input to the face comparator 10. Here, it is compared with the reference clock supplied from the crystal oscillator 11, and the difference is supplied to the pulse generator 12. As a result, the second clock is generated. This second clock is 1.5 times faster than the first clock described above.
【0010】第2クロックはメモリコントローラ9に供
給される。そしてメモリコントローラ9のコントロール
によって、フレームメモリ8から映像信号が読み出され
る。このときには図2Cに示すように、1Tの時間で1
フレームの映像信号が読み出され、これがビデオ信号生
成回路14でビデオ信号に変換される。すなわち、出力
端子16から出力される映像信号は、NTSC方式のT
V信号のフォーマットになっている。The second clock is supplied to the memory controller 9. Then, the video signal is read from the frame memory 8 under the control of the memory controller 9. At this time, as shown in FIG.
The video signal of the frame is read out and converted into a video signal by the video signal generation circuit 14. That is, the video signal output from the output terminal 16 is the TSC of the NTSC system.
It is in the V signal format.
【0011】[0011]
【実施例】続いて、本発明に係わる撮像装置の一実施例
について、図面を参照して詳細に説明する。Next, an embodiment of an image pickup apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【0012】図1は、本発明による撮像装置の構成を示
す。同図において、感度設定信号がVCO(可変周波数
発振器)1に入力されると、ここで第1クロックが生成
され、これがタイミングジェネレータ2に供給される。
タイミングジェネレータ2では、第1クロックのタイミ
ングで垂直方向の駆動パルスと水平方向の駆動パルスが
生成され、それぞれ垂直ドライバ3Aと水平ドライバ3
Bに供給されてこれによってCCD(固体撮像素子)4
が駆動される。FIG. 1 shows the arrangement of an image pickup apparatus according to the present invention. In the figure, when the sensitivity setting signal is input to the VCO (variable frequency oscillator) 1, the first clock is generated here and is supplied to the timing generator 2.
The timing generator 2 generates a vertical drive pulse and a horizontal drive pulse at the timing of the first clock, and the vertical drive pulse and the horizontal drive pulse are respectively generated.
CCD (solid-state image sensor) 4 supplied to B
Is driven.
【0013】CCD4から出力された映像信号は、サン
プルホールド回路5、ローパスフィルタ6およびA/D
変換器7を介してフレームメモリ8に一旦格納される。
サンプルホールド回路5およびA/D変換器7は、タイ
ミングジェネレータ2から供給される駆動パルスのタイ
ミングに同期して動作するようになっている。また、こ
の駆動パルスがメモリコントローラ9に供給され、これ
によって駆動パルスのタイミングでフレームメモリ8の
書き込み処理が行なわれる。The video signal output from the CCD 4 is a sample hold circuit 5, a low pass filter 6 and an A / D.
It is temporarily stored in the frame memory 8 via the converter 7.
The sample hold circuit 5 and the A / D converter 7 operate in synchronization with the timing of the drive pulse supplied from the timing generator 2. Further, the drive pulse is supplied to the memory controller 9, whereby the writing process of the frame memory 8 is performed at the timing of the drive pulse.
【0014】すなわち、CCD4から映像信号が出力さ
れるタイミングと、フレームメモリ8に映像信号が書き
込まれるタイミングとは同期している。なお、フレーム
メモリ8の記憶内容は、CCD4から信号が出力された
ときこれと書き替えられるようになっている。That is, the timing at which the video signal is output from the CCD 4 and the timing at which the video signal is written in the frame memory 8 are synchronized. The contents stored in the frame memory 8 can be rewritten when a signal is output from the CCD 4.
【0015】フレームメモリ8の読み出しは、書き込み
のタイミングとは独立して行なわれる。すなわち、フェ
ースコンパレータ10に外部から同期信号、例えばNT
SC方式におけるTV信号の同期信号が入力されると、
この同期信号と水晶発振器11で発生する基準クロック
の位相が比較される。ここで、その差分が求められこれ
がパルスジェネレータ12に供給されることによって、
外部同期信号のタイミングに同期した第2クロックが発
生される。The reading of the frame memory 8 is performed independently of the timing of writing. That is, the face comparator 10 receives an external synchronization signal, for example, NT.
When the sync signal of the TV signal in the SC system is input,
The phase of this synchronizing signal and the reference clock generated by the crystal oscillator 11 are compared. Here, by calculating the difference and supplying this difference to the pulse generator 12,
A second clock is generated in synchronization with the timing of the external synchronization signal.
【0016】この第2クロックはメモリコントローラ9
に供給される。そして、第2クロックのタイミングによ
ってメモリコントローラ9が駆動され、このメモリコン
トローラ9によってフレームメモリ8が制御されて、フ
レームメモリ8に格納されている映像信号が順次読み出
される。This second clock is used by the memory controller 9
Is supplied to. Then, the memory controller 9 is driven at the timing of the second clock, the frame memory 8 is controlled by the memory controller 9, and the video signals stored in the frame memory 8 are sequentially read.
【0017】読み出された映像信号は、D/A変換器1
3、ビデオ信号生成回路14およびアンプ15を経て出
力端子16に導出される。このビデオ信号は外部同期信
号のフォーマットになっている。The read video signal is sent to the D / A converter 1
3, output to the output terminal 16 via the video signal generation circuit 14 and the amplifier 15. This video signal is in the format of an external sync signal.
【0018】図2は、この撮像装置のフレームメモリ8
におけるデータの書き込みおよび読み出しのタイミング
を示すもので、CCD4における光蓄積時間(電荷蓄積
時間)をNTSC方式によるTV信号の1.5フレーム
分とした場合である。FIG. 2 shows a frame memory 8 of this image pickup apparatus.
2 shows the timing of writing and reading of data in the case where the light storage time (charge storage time) in the CCD 4 is 1.5 frames of a TV signal according to the NTSC system.
【0019】いま、NTSC方式によるTV信号の1フ
レーム期間をTとすると、ここでは同図Aに示すように
CCD4における光蓄積時間は1.5Tとなる。CCD
4に蓄積された信号電荷は、同図Bに示すようにフィー
ルド単位で1.5Tかけてフレームメモリ8に書き込ま
れる。Now, assuming that one frame period of a TV signal according to the NTSC system is T, the light accumulation time in the CCD 4 is 1.5T as shown in FIG. CCD
The signal charges accumulated in 4 are written in the frame memory 8 by taking 1.5T per field as shown in FIG.
【0020】フレームメモリ8に書き込まれた映像信号
は、メモリコントローラ9の制御によって同図Cに示す
ようにTV信号に同期して読み出される。すなわち、フ
レームメモリ8に第1フレームの最初のフィールド1A
と次のフィールド1Bが書き込まれた後、まず1/2T
時間で最初のフィールド1Aが読み出され、次の1/2
T時間で次のフィールド1Bが読み出される。The video signal written in the frame memory 8 is read out in synchronization with the TV signal under the control of the memory controller 9 as shown in FIG. That is, the first field 1A of the first frame is stored in the frame memory 8.
And after writing the next field 1B, first, 1 / 2T
The first field 1A is read in time and the next 1/2
At time T, the next field 1B is read.
【0021】最初のフィールド1Aの読み出しが始まる
ときには、CCD4から第2フレームの最初のフィール
ド2Aが出力され、これがフレームメモリ8に書き込ま
れる。そして、第1フレームの最初のフィールド1Aと
次のフィールド1Bの読み出しが終了すると、次に第2
フレームの最初のフィールド2Aが読み出される。この
場合、第2フレームの最初のフィールド2Aの読み出し
が開始する前に、このフィールド2Aの書き込みが完了
しているので、正常な手順で読み出すことができる。When the reading of the first field 1A is started, the first field 2A of the second frame is output from the CCD 4 and written in the frame memory 8. Then, when the reading of the first field 1A and the next field 1B of the first frame is completed, the second field
The first field 2A of the frame is read. In this case, since the writing of the field 2A is completed before the reading of the first field 2A of the second frame is started, the reading can be performed in a normal procedure.
【0022】同様に、第3フレームの次のフィールド3
Bまでの読み出しは正常な手順で読み出すことができ
る。ところが、第4フレームの最初のフィールド4Aを
読み出すときには、フレームメモリ8にまだ第4フレー
ムの最初のフィールド4Aが書き込まれていない。Similarly, the next field 3 of the third frame
Reading up to B can be performed in a normal procedure. However, when reading the first field 4A of the fourth frame, the first field 4A of the fourth frame is not yet written in the frame memory 8.
【0023】そこで、この場合は前回書き込まれた第3
フレームの最初のフィールド3Aを再度読み出す。この
フィールド3Aを読み出しているときに、CCD4から
第4フレームの最初のフィールド4Aが出力され、これ
がフレームメモリ8に書き込まれる。続いて第3フレー
ムの次のフィールド3Bが読み出され、その間に第4フ
レームの次のフィールド4Bの書き込みが開始される。Therefore, in this case, the third data written previously is used.
The first field 3A of the frame is read again. While reading this field 3A, the CCD 4 outputs the first field 4A of the fourth frame, and this is written in the frame memory 8. Subsequently, the next field 3B of the third frame is read out, and during that time, the writing of the next field 4B of the fourth frame is started.
【0024】このようにして、第3フレームの次のフィ
ールド3Bが再度読み出された後、第4フレームの最初
のフィールド4Aが読み出される。すなわち、この場合
は3フレーム毎に3番目のフレームが2回連続して出力
されることになる。In this way, after the next field 3B of the third frame is read again, the first field 4A of the fourth frame is read. That is, in this case, every 3 frames, the 3rd frame is continuously output twice.
【0025】図3は、CCD4における光蓄積時間を
1.75Tとした場合の、フレームメモリ8の書き込み
および読み出しのタイミングを示す。この場合は、フレ
ームメモリ8の読み出し時間Tに比べて、書き込み時間
1.75Tが非常に長いので、読み出しが終了したとき
にその次のフィールドがまだ書き込まれていないという
ことが頻繁に起こる。FIG. 3 shows the timing of writing and reading of the frame memory 8 when the light accumulation time in the CCD 4 is 1.75T. In this case, since the writing time of 1.75T is much longer than the reading time T of the frame memory 8, it often happens that the next field is not yet written when the reading is completed.
【0026】例えば、同図Cに示すように第2フレーム
の次のフィールド2Bの読み出しが終了した時点で、第
3フレームの最初のフィールド3Aの書き込みが一部行
なわれている。したがって、次にこのフィールド3Aの
読み出しが行なわれる。ところが、読み出し速度が速い
のでこのフィールド3Aが完全に書き込まれる前に、読
み出しがこれを追い抜いてしまい、前回書き込まれた第
2フレームの最初のフィールド2Aの後部を読み出すこ
とになる。For example, as shown in FIG. 6C, when the reading of the next field 2B of the second frame is completed, the writing of the first field 3A of the third frame is partially performed. Therefore, the field 3A is read next. However, since the reading speed is high, the reading outtakes this field 3A before the field 3A is completely written, and the rear part of the first field 2A of the previously written second frame is read.
【0027】これに続いて第2フレームの次のフィール
ド2Bが再度読み出される。この時点で同図Bに示す如
く第3フレームの最初のフィールド3Aの書き込みが終
了しているので、次にこれが読み出され、続いて第3フ
レームの次のフィールド3Bが読み出される。同様に、
第4フレームの次のフィールド4Bを読み出す時点で、
このフィールド4Bの書き込みが完了しないので、途中
から前回のフィールド3Bの後部が読み出され、この後
第4フレームの最初のフィールド4Aが再度読み出され
ることになる。Following this, the next field 2B of the second frame is read again. At this point in time, as shown in FIG. 9B, since the writing of the first field 3A of the third frame has been completed, this is read next, and then the next field 3B of the third frame is read. Similarly,
At the time of reading the next field 4B of the fourth frame,
Since the writing of the field 4B is not completed, the rear part of the previous field 3B is read from the middle, and then the first field 4A of the fourth frame is read again.
【0028】このように本発明では、フレームメモリ8
の読み出し速度が、書き込み速度すなわちCCD4から
の信号出力速度より速いので、同一フィールドの映像信
号を繰り返して出力する場合があり、したがって、静止
画に好適である。As described above, in the present invention, the frame memory 8
Since the reading speed is faster than the writing speed, that is, the signal output speed from the CCD 4, the video signal of the same field may be repeatedly output, and is therefore suitable for a still image.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は撮像素子
から映像信号を得るため撮像素子を第1のクロックレー
トで駆動する駆動回路と、撮像素子から出力される映像
信号を第1のクロックレートで記憶するフレームメモリ
と、第1のクロックレートより速い第2のクロックレー
トでフレームメモリ内の映像信号を繰り返して読み出す
読み出し回路を備えたものである。As described above, according to the present invention, the driving circuit for driving the image pickup device at the first clock rate in order to obtain the video signal from the image pickup device and the video signal output from the image pickup device by the first clock. A frame memory for storing at a rate and a reading circuit for repeatedly reading out a video signal in the frame memory at a second clock rate faster than the first clock rate are provided.
【0030】したがって本発明によれば、撮像素子にお
ける信号電荷の蓄積時間すなわち光蓄積時間を任意に設
定することが可能であるから、撮像場所の照度が低い場
合には、光蓄積時間を長くして明るい映像信号を得るな
ど、感度を向上させることが可能になると共に、光蓄積
時間を連続的に変化させるなど細かな制御が可能になる
などの効果がある。Therefore, according to the present invention, it is possible to arbitrarily set the signal charge accumulation time in the image pickup element, that is, the light accumulation time. Therefore, when the illuminance at the image pickup place is low, the light accumulation time is lengthened. It is possible to improve sensitivity such as obtaining a bright and bright video signal, and to perform fine control such as continuously changing the light accumulation time.
【図1】本発明に係わる撮像装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an image pickup apparatus according to the present invention.
【図2】フレームメモリ8の書き込みおよび読み出しの
タイミングを説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the timing of writing and reading of the frame memory 8.
【図3】フレームメモリ8の書き込みおよび読み出しの
タイミングを説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the timing of writing and reading of the frame memory 8.
1 可変周波数発振器 2 タイミングジェネレータ 3A 垂直ドライバ 3B 水平ドライバ 4 CCD 5 サンプルホールド回路 6 ローパスフィルタ 7 A/D変換器 8 フレームメモリ 9 メモリコントローラ 10 フェースコンパレータ 11 水晶発振器 12 パルスジェネレータ 13 D/A変換器 14 ビデオ信号生成回路 15 アンプ 16 出力端子 1 Variable Frequency Oscillator 2 Timing Generator 3A Vertical Driver 3B Horizontal Driver 4 CCD 5 Sample and Hold Circuit 6 Low Pass Filter 7 A / D Converter 8 Frame Memory 9 Memory Controller 10 Face Comparator 11 Crystal Oscillator 12 Pulse Generator 13 D / A Converter 14 Video signal generation circuit 15 Amp 16 Output terminal
Claims (3)
像素子を第1のクロックレートで駆動する駆動回路と、 上記撮像素子から出力される映像信号を上記第1のクロ
ックレートで記憶するフレームメモリと、 上記第1のクロックレートより速い第2のクロックレー
トで上記フレームメモリ内の映像信号を繰り返して読み
出す読み出し回路を備えたことを特徴とする撮像装置。1. A drive circuit for driving the image pickup device at a first clock rate to obtain a video signal from the image pickup device, and a frame memory for storing a video signal output from the image pickup device at the first clock rate. And an image pickup device including a readout circuit for repeatedly reading out a video signal in the frame memory at a second clock rate higher than the first clock rate.
号を発生する周波数発信器を設けたことを特徴とする請
求項1記載の撮像装置。2. The image pickup apparatus according to claim 1, further comprising a frequency oscillator for generating a clock signal having the first clock rate.
ミングで上記フレームメモリ内の映像信号を読み出すよ
うになされていることを特徴とする請求項1記載の撮像
装置。3. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the read circuit is configured to read a video signal in the frame memory at a timing of an external synchronization signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4231040A JPH0686126A (en) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | Image pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4231040A JPH0686126A (en) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | Image pickup device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0686126A true JPH0686126A (en) | 1994-03-25 |
Family
ID=16917338
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4231040A Pending JPH0686126A (en) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | Image pickup device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0686126A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012114594A (en) * | 2010-11-22 | 2012-06-14 | Olympus Corp | Imaging apparatus |
-
1992
- 1992-08-31 JP JP4231040A patent/JPH0686126A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012114594A (en) * | 2010-11-22 | 2012-06-14 | Olympus Corp | Imaging apparatus |
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