JPH0564082A - Solid-state image pickup device - Google Patents
Solid-state image pickup deviceInfo
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- JPH0564082A JPH0564082A JP3218863A JP21886391A JPH0564082A JP H0564082 A JPH0564082 A JP H0564082A JP 3218863 A JP3218863 A JP 3218863A JP 21886391 A JP21886391 A JP 21886391A JP H0564082 A JPH0564082 A JP H0564082A
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、CCDイメージセンサ
を備えた固体撮像装置に関し、特に受光感度の向上に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image pickup device having a CCD image sensor, and more particularly to improvement of light receiving sensitivity.
【0002】[0002]
【従来の技術】CCDイメージセンサを用いるテレビカ
メラ等の撮像装置においては、所定の方式に従うテレビ
ジョン同期信号に基づいてイメージセンサの各走査タイ
ミングが設定され、テレビジョン同期信号の方式に対応
した映像信号が作成される。例えば、NTSC方式の場
合、垂直走査期間が1/60秒に設定され、さらに水平
走査期間が垂直走査期間の2/525に設定されて映像
情報が1水平走査期間単位で連続する映像信号が出力さ
れる。2. Description of the Related Art In an image pickup device such as a television camera using a CCD image sensor, each scanning timing of the image sensor is set based on a television synchronizing signal according to a predetermined system, and an image corresponding to the television synchronizing signal system is set. A signal is created. For example, in the case of the NTSC system, the vertical scanning period is set to 1/60 seconds, the horizontal scanning period is set to 2/525 of the vertical scanning period, and a video signal in which video information is continuous in units of one horizontal scanning period is output. To be done.
【0003】図6は、CCDイメージセンサを用いる撮
像装置の基本的な構成を示すブロック図である。フレー
ム転送型のCCDイメージセンサ1は、被写体からの映
像を受けて情報電荷を発生する撮像部2、情報電荷を一
旦蓄積する蓄積部3及び情報電荷を水平方向に転送して
出力する水平転送部4からなり、撮像部2で発生した情
報電荷が各垂直走査期間に蓄積部3に転送され、この蓄
積部3から水平走査期間毎に水平転送部4を介して出力
される。水平転送部4の出力側には、情報電荷量を電圧
値に変換する出力部5が設けられ、水平転送部4から出
力される情報電荷が1ビット単位で蓄積される。この、
イメージセンサ1には、垂直転送クロック発生回路6及
び水平転送クロック発生回路7が接続され、イメージセ
ンサ1の蓄積部3及び水平転送部4にそれぞれ4相の垂
直転送クロックφV及び2相の水平転送クロックφHが供
給される。これら転送クロック発生回路6、7には、垂
直走査期間及び水平走査期間を設定するタイミング制御
回路8が接続され、イメージセンサ1の走査タイミング
が所定のテレビジョン方式に対応付けられる。また、イ
メージセンサ1の出力部5には、水平転送クロック発生
回路7に同期して動作するリセットパルス発生回路9が
接続され、水平転送クロックφHに同期したリセットパ
ルスRSTが印加される。この出力部5には、フローテ
ィングディフュージョンと称される他の領域から電気的
に独立する拡散領域が設けられ、この拡散領域に蓄積さ
れる情報電荷がリセットパルスRSTに従って電荷排出
用のドレインに排出されるように構成される。即ち、出
力部5は、水平転送部4から出力部5に転送された情報
電荷を出力部5内の拡散領域に蓄積し、拡散領域の電位
の変動から電圧値を得ているため、水平転送部4の情報
電荷が出力部5に転送される度にその情報電荷を排出す
るようにリセットパルスRSTが設定される。従って、
出力部5からリセットパルスRSTに応じたタイミング
で電位の変動する出力が得られ、この出力がサンプルホ
ールド回路10に取り込まれる。サンプルホールド回路
10にサンプリングパルスSPLを供給するサンプリン
グパルス発生回路11は、リセットパルス発生回路9と
同様に、水平転送クロック発生回路7に同期し、リセッ
トパルスRSTのリセットタイミングより僅かに早いタ
イミングにサンプリングタイミングを設定する。これに
より、出力部5の出力電圧のうち水平転送部4から出力
される情報電荷量に対応した電圧値のみが取り出され、
映像信号として次段の回路に出力される。FIG. 6 is a block diagram showing the basic structure of an image pickup apparatus using a CCD image sensor. The frame transfer CCD image sensor 1 includes an image pickup unit 2 that receives an image from a subject and generates information charges, a storage unit 3 that temporarily stores the information charges, and a horizontal transfer unit that horizontally transfers and outputs the information charges. 4, the information charges generated in the image pickup unit 2 are transferred to the storage unit 3 in each vertical scanning period, and are output from the storage unit 3 via the horizontal transfer unit 4 in each horizontal scanning period. On the output side of the horizontal transfer unit 4, an output unit 5 for converting the amount of information charges into a voltage value is provided, and the information charges output from the horizontal transfer unit 4 are accumulated in 1-bit units. this,
A vertical transfer clock generation circuit 6 and a horizontal transfer clock generation circuit 7 are connected to the image sensor 1, and a vertical transfer clock φ V of four phases and a horizontal transfer clock of two phases are connected to the storage unit 3 and the horizontal transfer unit 4 of the image sensor 1, respectively. The transfer clock φ H is supplied. A timing control circuit 8 for setting a vertical scanning period and a horizontal scanning period is connected to the transfer clock generating circuits 6 and 7, and the scanning timing of the image sensor 1 is associated with a predetermined television system. A reset pulse generation circuit 9 that operates in synchronization with the horizontal transfer clock generation circuit 7 is connected to the output section 5 of the image sensor 1, and a reset pulse RST synchronized with the horizontal transfer clock φ H is applied. The output section 5 is provided with a diffusion region electrically independent from other regions called floating diffusion, and the information charges accumulated in the diffusion region are discharged to the charge discharging drain according to the reset pulse RST. Is configured. That is, since the output unit 5 accumulates the information charges transferred from the horizontal transfer unit 4 to the output unit 5 in the diffusion region in the output unit 5 and obtains the voltage value from the fluctuation of the potential of the diffusion region, the horizontal transfer is performed. The reset pulse RST is set so that each time the information charge of the section 4 is transferred to the output section 5, the information charge is discharged. Therefore,
An output whose potential fluctuates is obtained at a timing according to the reset pulse RST from the output section 5, and this output is taken into the sample hold circuit 10. The sampling pulse generation circuit 11 that supplies the sampling pulse SPL to the sample hold circuit 10 is synchronized with the horizontal transfer clock generation circuit 7 similarly to the reset pulse generation circuit 9 and samples at a timing slightly earlier than the reset timing of the reset pulse RST. Set the timing. As a result, only the voltage value corresponding to the amount of information charges output from the horizontal transfer unit 4 is extracted from the output voltage of the output unit 5,
It is output to the circuit in the next stage as a video signal.
【0004】以上のような撮像装置においては、一画面
分の情報電荷を撮像部2に蓄積する期間が、例えば1/
60秒として設定されるが、撮像部2の情報電荷を特定
のタイミングで排出することにより蓄積期間を1/60
秒以下に設定することも可能である。従って、明るい被
写体に対しては、情報電荷の蓄積期間を短く設定してイ
メージセンサ1の撮像部2の飽和を防止している。逆
に、暗い被写体に対しては、情報電荷の蓄積期間を複数
の垂直走査期間に亘って設定することで、蓄積期間を1
/60秒以上とし、露光不足分を補うように構成され
る。この場合、撮像部2から蓄積部3への情報電荷の転
送が1垂直走査期間おきに行われるため、イメージセン
サ1の出力は、1垂直走査期間おきに得られることにな
る。従って、イメージセンサ1の出力に対しては、垂直
走査期間単位で信号の補間を行う処理が施される。この
ような露光制御機能を備えた撮像装置は、例えば本出願
人により特願昭63−66330号に提案されている。In the image pickup apparatus as described above, the period in which the information charge for one screen is accumulated in the image pickup unit 2 is, for example, 1 /
Although it is set as 60 seconds, the accumulation period is 1/60 by discharging the information charges of the image pickup unit 2 at a specific timing.
It is possible to set it to less than a second. Therefore, for a bright subject, the information charge accumulation period is set to be short to prevent saturation of the image pickup unit 2 of the image sensor 1. On the contrary, for a dark subject, the accumulation period of the information charges is set to 1 by setting the accumulation period of the information charges over a plurality of vertical scanning periods.
/ 60 seconds or more, and is configured to compensate for the underexposure. In this case, since the information charges are transferred from the imaging unit 2 to the storage unit 3 every one vertical scanning period, the output of the image sensor 1 is obtained every one vertical scanning period. Therefore, the output of the image sensor 1 is subjected to a process of interpolating the signal in units of vertical scanning period. An image pickup apparatus having such an exposure control function is proposed, for example, by the present applicant in Japanese Patent Application No. 63-66330.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、イメー
ジセンサ1の出力に対して補間を行う場合には、一画面
分の信号を記憶するフィールドメモリが必要となり、回
路規模が大きくなるという問題を有している。そこで、
撮像部2の2画素分の情報電荷を合成することにより、
情報電荷量を増大させてイメージセンサ1の見かけ上の
感度を向上することが考えられている。2画素分の情報
電荷を合成する際には、情報電荷の転送過程で合成する
方法や、出力部5での電圧値への変換時に合成する方法
が用いられる。情報電荷を転送過程で合成する場合、例
えば水平転送部4を1水平走査期間おきに動作させるこ
とにより垂直方向の2画素が合成されることになる。こ
の場合には、イメージセンサ1の出力が1水平走査期間
おきに得られるため、水平走査期間単位でイメージセン
サ1の出力を補間する必要が生じる。一方、出力部5で
情報電荷を合成する場合、出力部5の電荷の排出動作を
水平転送部4の転送動作の2倍の周期に設定することに
より2画素分の情報電荷を出力部5に蓄積して電圧値に
変換するように構成される。However, when interpolation is performed on the output of the image sensor 1, a field memory for storing signals for one screen is required, which causes a problem that the circuit scale becomes large. ing. Therefore,
By combining the information charges of two pixels of the image pickup unit 2,
It has been considered to increase the amount of information charges to improve the apparent sensitivity of the image sensor 1. When synthesizing the information charges of two pixels, a method of synthesizing the information charges in the transfer process of the information charges and a method of synthesizing the information charges at the time of conversion into a voltage value at the output unit 5 are used. When the information charges are combined in the transfer process, two pixels in the vertical direction are combined by operating the horizontal transfer unit 4 every other horizontal scanning period, for example. In this case, since the output of the image sensor 1 is obtained every other horizontal scanning period, it is necessary to interpolate the output of the image sensor 1 for each horizontal scanning period. On the other hand, when synthesizing the information charges in the output section 5, the charge discharging operation of the output section 5 is set to a cycle twice as long as the transfer operation of the horizontal transfer section 4, so that the information charges of two pixels are output to the output section 5. It is configured to accumulate and convert to a voltage value.
【0006】以上のように複数の画素の情報電荷を合成
して映像信号を得る場合には、イメージセンサ1からの
出力レベルの上昇により見かけ上の感度が向上される
が、複数の画素の混合による情報量の減少のため、解像
度が低下する。特に、水平方向の解像度については、従
来のインタレース駆動によって解像度の低下を補うこと
が困難なため、再生画面の画質向上の障害となる。When an image signal is obtained by combining the information charges of a plurality of pixels as described above, the apparent sensitivity is improved due to an increase in the output level from the image sensor 1, but a mixture of a plurality of pixels is used. Due to the decrease in the amount of information, the resolution decreases. In particular, regarding the resolution in the horizontal direction, it is difficult to compensate for the decrease in resolution by the conventional interlace drive, which is an obstacle to improving the image quality of the playback screen.
【0007】そこで本発明は、解像度の低下を防止しな
がら感度の向上を図ることが可能な固体撮像装置の提供
を目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a solid-state image pickup device capable of improving the sensitivity while preventing the deterioration of the resolution.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するために成されたもので、その特徴とするところ
は、互いに平行に配列される複数の垂直転送部の各出力
が水平転送部の各ビットに結合されると共に、この水平
転送部の出力を出力部に受け、この出力部に蓄積される
電荷量に応じた電圧値を出力する固体撮像素子と、上記
垂直転送部内の情報電荷を1水平ライン毎に上記水平転
送部に転送し、さらに上記水平転送部から上記出力部に
転送した後に、上記出力部に蓄積される情報電荷を上記
水平転送部の転送動作に同期して排出する駆動手段と、
上記出力部から出力される電圧値を上記駆動手段の排出
動作に同期して取り出す検出手段と、を備え、上記駆動
手段は、上記出力部の排出動作の周期を上記水平転送部
の転送動作の周期の整数倍に設定すると共に、上記出力
部の排出動作のタイミングを水平走査期間毎に上記水平
転送部の転送動作の1周期の期間ずらして設定すること
にある。The present invention has been made to solve the above problems, and is characterized in that each output of a plurality of vertical transfer units arranged in parallel to each other is horizontal. A solid-state image sensor that is coupled to each bit of the transfer unit, receives the output of the horizontal transfer unit at the output unit, and outputs a voltage value according to the amount of charge accumulated in the output unit; The information charges are transferred to the horizontal transfer unit for each horizontal line, further transferred from the horizontal transfer unit to the output unit, and then the information charges accumulated in the output unit are synchronized with the transfer operation of the horizontal transfer unit. Drive means for discharging
A detection unit that extracts the voltage value output from the output unit in synchronism with the discharging operation of the driving unit, wherein the driving unit determines the cycle of the discharging operation of the output unit from the transfer operation of the horizontal transfer unit. In addition to being set to an integral multiple of the cycle, the discharge operation timing of the output section is set to be shifted for each horizontal scanning period by one cycle of the transfer operation of the horizontal transfer section.
【0009】[0009]
【作用】本発明によれば、上記出力部の排出動作のタイ
ミングを水平走査期間毎に上記水平転送部の転送動作の
1周期の期間ずらして設定することにより、出力部で合
成される情報電荷の画素の組み合わせが各水平ラインで
1画素分ずれ、素子から得られる映像信号が水平ライン
毎に1画素ずれる。従って、その映像信号を再生すると
水平方向に疑似的にインタレース表示される。According to the present invention, the discharge operation timing of the output section is set to be shifted for each horizontal scanning period by one cycle of the transfer operation of the horizontal transfer section, whereby the information charges combined in the output section are set. The pixel combination of 1 shifts by 1 pixel in each horizontal line, and the video signal obtained from the element shifts by 1 pixel for each horizontal line. Therefore, when the video signal is reproduced, pseudo interlaced display is performed in the horizontal direction.
【0010】[0010]
【実施例】図1は、本発明固体撮像装置の一実施例を示
すブロック図である。この図において、イメージセンサ
1及びその駆動回路(垂直転送クロック発生回路6及び
水平転送クロック発生回路7)は、図6と同一であり、
タイミング制御回路8により設定される走査タイミング
に応じて垂直転送クロックφV及び水平転送クロックφH
をイメージセンサ1に供給して駆動するように構成され
る。1 is a block diagram showing an embodiment of a solid-state image pickup device of the present invention. In this figure, the image sensor 1 and its drive circuit (vertical transfer clock generation circuit 6 and horizontal transfer clock generation circuit 7) are the same as in FIG.
The vertical transfer clock φ V and the horizontal transfer clock φ H according to the scanning timing set by the timing control circuit 8.
Are supplied to the image sensor 1 to be driven.
【0011】本発明の特徴とするところは、水平転送ク
ロックφHのn倍(nは整数)の周期を有するリセット
パルスRST2をイメージセンサ1の出力部5に印加す
ることにより、水平転送部4から出力される情報電荷を
n画素毎に出力部5に蓄積して電圧値に変換することに
ある。図2は、リセットパルスRST2の周期を水平転
送クロックφHの3倍に設定することにより、3画素分
の情報電荷を出力部5で合成する場合の動作を示すタイ
ミング図である。The feature of the present invention resides in that the reset pulse RST 2 having a cycle of n times the horizontal transfer clock φ H (n is an integer) is applied to the output section 5 of the image sensor 1 so that the horizontal transfer section is The purpose is to accumulate the information charges output from No. 4 in the output unit 5 every n pixels and convert them into voltage values. FIG. 2 is a timing chart showing an operation in the case where the output section 5 combines the information charges of three pixels by setting the cycle of the reset pulse RST 2 to be three times the horizontal transfer clock φ H.
【0012】水平転送クロックφHと同一周期を有する
リセットパルスRST1は、リセットパルス発生回路9
から出力され、分周回路12により1/3分周された後
に、水平転送クロックφHの3倍の周期を有するリセッ
トパルスRST2として出力部5に供給される。このた
め、出力部5の排出動作が、水平転送部4の転送動作の
3倍の周期となり、出力部5には水平方向の3画素分の
情報電荷が蓄積される。The reset pulse RST 1 having the same cycle as the horizontal transfer clock φ H is generated by the reset pulse generating circuit 9
Is outputted from the frequency dividing circuit 12, and after being divided by 1/3 by the frequency dividing circuit 12, it is supplied to the output section 5 as a reset pulse RST 2 having a period three times as long as the horizontal transfer clock φ H. Therefore, the discharge operation of the output unit 5 has a cycle three times as long as the transfer operation of the horizontal transfer unit 4, and the information charges of three pixels in the horizontal direction are accumulated in the output unit 5.
【0013】ところで、分周回路12でのリセットパル
スRST2の分周動作は、フィールド毎(垂直走査周期
毎)に反転するフィールド判別信号に応答して、奇数フ
ィールドODDにおいては水平走査期間毎に水平転送ク
ロックφHの1周期分遅れるタイミングで行われ、偶数
フィールドEVENにおいては水平走査期間毎に水平転
送クロックφHの1周期分進むタイミングで行われる。
従って、出力部に供給されるリセットパルスRST
2は、図2に示すように、第3n番目の水平走査期間と
第(3n+1)番目の水平走査期間と第(3n+2)番
目の水平走査期間とでそれぞれ異なる位相を有する。
例えば、奇数フィールドODDの場合、第3n番目の水
平走査期間では水平走査信号HDの立ち上がりで分周回
路12をリセットし、第(3n+1)番目の水平転送ク
ロックφHでは水平走査信号HDの立ち上がりから水平
転送クロックφHの1周期分遅れて分周回路12をリセ
ットし、そして第(3n+2)番目の水平走査期間では
水平走査信号HDの立ち上がりから水平転送クロックφ
Hの2周期分遅れて分周回路12をリセットするように
構成する。このようなリセットパルスRST2によれ
ば、出力部5の情報電荷の排出動作が水平転送部4の転
送動作に対して水平走査期間毎に水平転送クロックφH
の1周期だけずれるため、出力部5において合成される
画素の組み合わせが水平ライン毎に1画素ずれることに
なる。In the frequency dividing operation of the reset pulse RST 2 in the frequency dividing circuit 12, in response to the field discriminating signal inverted every field (every vertical scanning period), in the odd field ODD, every horizontal scanning period. performed in one cycle delayed timing of the horizontal transfer clock phi H, is performed at the timing advance one cycle of the horizontal transfer clock phi H for each horizontal scanning period in the even field EVEN.
Therefore, the reset pulse RST supplied to the output unit
As shown in FIG. 2, 2 has different phases in the 3nth horizontal scanning period, the (3n + 1) th horizontal scanning period, and the (3n + 2) th horizontal scanning period.
For example, in the case of the odd field ODD, the frequency dividing circuit 12 is reset at the rising edge of the horizontal scanning signal HD in the 3nth horizontal scanning period, and from the rising edge of the horizontal scanning signal HD at the (3n + 1) th horizontal transfer clock φ H. The frequency dividing circuit 12 is reset with a delay of one cycle of the horizontal transfer clock φ H , and in the (3n + 2) th horizontal scanning period, the horizontal transfer clock φ starts from the rising edge of the horizontal scanning signal HD.
The frequency dividing circuit 12 is reset with a delay of two cycles of H. According to such a reset pulse RST 2 , the information charge discharging operation of the output section 5 is different from the transfer operation of the horizontal transfer section 4 in the horizontal transfer clock φ H for each horizontal scanning period.
Therefore, the combination of pixels combined in the output unit 5 is shifted by 1 pixel for each horizontal line.
【0014】この出力部5からの出力は、サンプルホー
ルド回路10に取り込まれることになるが、このサンプ
リング動作のタイミングについては、出力部5の排出動
作に対応するように設定される。そのため、サンプリン
グパルス発生回路11から出力されるサンプリングパル
スSLP1は、分周回路13により1/3に分周され、
水平転送クロックφHの3倍の周期を有するサンプリン
グクロックSLP2としてサンプルホールド回路10に
供給される。また、サンプリングのタイミングについて
は、図6の場合と同様に、出力部5の情報電荷の排出タ
イミングより僅かに早くする必要があるため、サンプリ
ングクロックSLP1は、リセットパルスRST1に対し
て僅かに進んだ位相に設定される。The output from the output section 5 is taken into the sample hold circuit 10. The timing of the sampling operation is set so as to correspond to the discharging operation of the output section 5. Therefore, the sampling pulse SLP 1 output from the sampling pulse generating circuit 11 is divided into 1/3 by the frequency dividing circuit 13,
It is supplied to the sample hold circuit 10 as a sampling clock SLP 2 having a cycle three times as long as the horizontal transfer clock φ H. Further, as in the case of FIG. 6, the sampling timing needs to be slightly earlier than the timing of discharging the information charges of the output section 5, so that the sampling clock SLP 1 is slightly different from the reset pulse RST 1 . The advanced phase is set.
【0015】そして、インタレース走査との組み合わせ
により、図3に示すように、奇数フィールドでは、奇数
ラインの画素Oが破線で囲む3画素毎に同一のデータで
表され、偶数フィールドでは、偶数ラインの画素Eが破
線で囲む3画素毎に同一のデータで表される。従って、
垂直方向にインタレース走査されると同時に水平方向に
も疑似的にインタレース走査されるため、3画素の情報
電荷を水平方向に合成しているにも拘わらず水平方向の
解像度の低下が抑圧される。By combination with interlaced scanning, as shown in FIG. 3, in the odd field, the pixel O of the odd line is represented by the same data for every three pixels surrounded by the broken line, and in the even field, the even line. The pixel E of 3 is represented by the same data for every 3 pixels surrounded by the broken line. Therefore,
Since the interlaced scanning is performed in the vertical direction and the pseudo interlaced scanning is also performed in the horizontal direction, the deterioration of the resolution in the horizontal direction is suppressed even though the information charges of three pixels are combined in the horizontal direction. It
【0016】図4は、2画素の情報電荷が合成される場
合の情報電荷の合成状態を示す図であり、図5は、その
場合の動作タイミングである。この場合、分周回路12
におけるリセットパルスRST1の分周動作が、水平走
査期間毎に水平転送クロックφHの1周期だけずれて設
定される。即ち、奇数番目の水平走査期間には、水平走
査信号HDの立ち上がりで分周回路12をリセットし、
偶数番目の水平走査期間には、水平走査信号HDの立ち
上がりから水平転送クロックφHの1周期分遅れて分周
回路12をリセットすることにより、リセットパルスR
ST2のリセットタイミングが、図5に示すように、水
平走査期間毎で互いにリセットパルスRST1の1周期
分ずれて設定される。このとき、サンプリングパルスS
LP2についても、リセットパルスRST2と同様に水平
走査期間毎にサンプリングタイミングが水平転送クロッ
クφHの1周期分ずれるように分周回路13の分周動作
が設定される。このように2画素の情報電荷を合成する
場合には、リセットパルスRST2を水平転送クロック
φHの1周期遅らせた場合と、逆に進めた場合とでソレ
ゾレのリセットパルスRST2が一致することから、奇
数フィールドODDと偶数フィールドEVENとのリセ
ットパルスRST2は同一となる。FIG. 4 is a diagram showing a combined state of information charges when the information charges of two pixels are combined, and FIG. 5 is an operation timing in that case. In this case, the frequency dividing circuit 12
The frequency dividing operation of the reset pulse RST 1 is set to be shifted by one cycle of the horizontal transfer clock φ H for each horizontal scanning period. That is, in the odd-numbered horizontal scanning period, the frequency dividing circuit 12 is reset at the rising of the horizontal scanning signal HD,
In the even-numbered horizontal scanning period, the reset circuit R is reset by resetting the frequency dividing circuit 12 with a delay of one cycle of the horizontal transfer clock φ H from the rising of the horizontal scanning signal HD.
As shown in FIG. 5, the reset timing of ST 2 is set to be offset from each other by one cycle of the reset pulse RST 1 in each horizontal scanning period. At this time, the sampling pulse S
Similarly to the reset pulse RST 2 , the frequency dividing operation of the frequency dividing circuit 13 is set so that the sampling timing of LP 2 is shifted by one period of the horizontal transfer clock φ H for each horizontal scanning period. In this way, when synthesizing the information charges of two pixels, the reset pulse RST 2 of the resolution must be the same when the reset pulse RST 2 is delayed by one cycle of the horizontal transfer clock φ H and when it is advanced in the opposite direction. Therefore, the reset pulse RST 2 of the odd field ODD and the even field EVEN are the same.
【0017】以上の実施例においては、3または2画素
の情報電荷を合成する場合を例示したが、4画素以上の
情報電荷を合成することも可能である。その場合、かな
り粗い再生画面となるが、画素ピッチが微細化された高
解像度の撮像素子によれば、再生画面の粗さは目立ちに
くくなる。In the above embodiments, the case where the information charges of 3 or 2 pixels are combined has been exemplified, but it is also possible to combine the information charges of 4 pixels or more. In that case, the reproduction screen becomes considerably rough, but the roughness of the reproduction screen becomes less noticeable by the high-resolution image pickup device having a fine pixel pitch.
【0018】[0018]
【発明の効果】本発明によれば、撮像装置の感度を高く
すると同時に、感度向上に伴う解像度の低下を抑圧する
ことで、高感度で且つ解像度の高い撮像装置を実現する
ことができる。また、撮像素子自体は、従来のものと同
一構造のものが採用できるため、駆動回路の走査タイミ
ングの変更により容易に感度の向上が可能なため、コス
トの上昇を防止することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to realize an image pickup device having high sensitivity and high resolution by increasing the sensitivity of the image pickup device and suppressing the deterioration of the resolution due to the improvement of the sensitivity. Further, since the image pickup element itself having the same structure as that of the conventional one can be adopted, the sensitivity can be easily improved by changing the scanning timing of the drive circuit, so that the cost increase can be prevented.
【図1】本発明固体撮像装置の一実施例を示すブロック
図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a solid-state imaging device of the present invention.
【図2】本発明固体撮像装置の第1の動作を示すタイミ
ング図である。FIG. 2 is a timing chart showing a first operation of the solid-state imaging device of the present invention.
【図3】第1の画素の合成状態を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a combined state of first pixels.
【図4】第2の画素の合成状態を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a combined state of second pixels.
【図5】本発明固体撮像装置の第2の動作を示すタイミ
ング図である。FIG. 5 is a timing chart showing a second operation of the solid-state imaging device of the present invention.
【図6】従来の固体撮像装置を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a conventional solid-state imaging device.
1 イメージセンサ 2 撮像部 3 蓄積部 4 水平転送部 5 出力部 6 垂直転送クロック発生回路 7 水平転送クロック発生回路 8 タイミング制御回路 9 リセットパルス発生回路 10 サンプルホールド回路 11 サンプリングパルス発生回路 12、13 分周回路 1 image sensor 2 image pickup unit 3 storage unit 4 horizontal transfer unit 5 output unit 6 vertical transfer clock generation circuit 7 horizontal transfer clock generation circuit 8 timing control circuit 9 reset pulse generation circuit 10 sample hold circuit 11 sampling pulse generation circuit 12, 13 minutes Circuit
Claims (2)
部の各出力が水平転送部の各ビットに結合されると共
に、この水平転送部の出力を出力部に受け、この出力部
に蓄積される電荷量に応じた電圧値を出力する固体撮像
素子と、上記垂直転送部内の情報電荷を1水平ライン毎
に上記水平転送部に転送し、さらに上記水平転送部から
上記出力部に転送した後に、上記出力部に蓄積される情
報電荷を上記水平転送部の転送動作に同期して排出する
駆動手段と、上記出力部から出力される電圧値を上記駆
動手段の排出動作に同期して取り出す検出手段と、を備
え、上記駆動手段は、上記出力部の排出動作の周期を上
記水平転送部の転送動作の周期の整数倍に設定すると共
に、上記出力部の排出動作のタイミングを水平走査期間
毎に上記水平転送部の転送動作の1周期の期間ずらして
設定することを特徴とする固体撮像装置。1. Outputs of a plurality of vertical transfer units arranged in parallel to each other are coupled to respective bits of a horizontal transfer unit, and outputs of the horizontal transfer unit are received by an output unit and stored in the output unit. A solid-state imaging device that outputs a voltage value according to the amount of electric charge, and the information charges in the vertical transfer unit are transferred to the horizontal transfer unit for each horizontal line, and further transferred from the horizontal transfer unit to the output unit. Driving means for discharging the information charges accumulated in the output portion in synchronization with the transfer operation of the horizontal transfer portion, and detection for extracting the voltage value output from the output portion in synchronization with the discharge operation of the driving means The driving means sets the cycle of the discharging operation of the output section to an integral multiple of the cycle of the transfer operation of the horizontal transfer section, and sets the timing of the discharging operation of the output section for each horizontal scanning period. Of the above horizontal transfer section A solid-state imaging device, which is set by shifting the transfer operation for one cycle.
奇数番目の垂直走査期間には水平走査期間毎に遅らせ、
偶数番目の垂直走査期間には水平走査期間毎に進めて設
定することを特徴とする請求項1記載の固体撮像装置。2. The timing of the discharging operation of the output section
Delay every odd horizontal scanning period in the vertical scanning period,
The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the even-numbered vertical scanning period is set to advance every horizontal scanning period.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP3218863A JP2642810B2 (en) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | Solid-state imaging device |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0564082A true JPH0564082A (en) | 1993-03-12 |
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US7421091B2 (en) | 2003-05-20 | 2008-09-02 | Nissan Motor Co., Ltd. | Image-capturing apparatus |
US8120690B2 (en) | 2001-04-12 | 2012-02-21 | Nikon Corporation | Imaging device |
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-
1991
- 1991-08-29 JP JP3218863A patent/JP2642810B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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JP2642810B2 (en) | 1997-08-20 |
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