JP2001223947A - Solid-state image pickup device and image display system - Google Patents
Solid-state image pickup device and image display systemInfo
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Landscapes
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は固体撮像装置及び画
像表示システムに係り、特に標準テレビジョン方式の画
素数よりも多い数の画素により所望の被写体を撮像する
電子シャッター機能を備えた固体撮像装置、及びその固
体撮像装置からの撮像信号の画像表示を行う画像表示シ
ステムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image pickup device and an image display system, and more particularly to a solid-state image pickup device having an electronic shutter function for picking up an image of a desired object with a larger number of pixels than in a standard television system. And an image display system for displaying an image of an imaging signal from the solid-state imaging device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、大勢の人が一度に鑑賞できるよう
に動画等を大画面に表示する大画面表示装置が知られて
いる。この大画面表示装置は、例えばＮＴＳＣ方式やＰ
ＡＬ方式などの標準テレビジョン方式やハイビジョン方
式で形成された映像信号を使用した大画面表示を行って
いる。しかし、テレビジョン方式で形成された映像信号
に基づいて得られる表示画像は、例えばハイビジョン方
式相当で水平方向1920画素、垂直方向1080画素（すなわ
ち、1920画素×1080画素）程度の画素数であり、このた
め、大画面で表示すると鮮明な表示画像を得ることがで
きない問題があった。2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a large-screen display device for displaying a moving image or the like on a large screen so that a large number of people can view at a time. This large screen display device is, for example, an NTSC system or a P
A large-screen display is performed using video signals formed by a standard television system such as the AL system or a high-vision system. However, the display image obtained based on the video signal formed by the television system has, for example, about 1920 pixels in the horizontal direction and 1080 pixels in the vertical direction (that is, 1920 pixels × 1080 pixels), which is equivalent to the HDTV system, Therefore, there is a problem that a clear display image cannot be obtained when the image is displayed on a large screen.
【０００３】そこで、画像表示装置の画素数をハイビジ
ョン方式のそれよりも増加させることにより、鮮明な表
示画像を大面積の表示画面に表示することが考えられて
いる。Therefore, it has been considered that a clear display image is displayed on a large-area display screen by increasing the number of pixels of the image display device compared with that of the high-vision system.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の画像
表示装置の画素数を増加させると、動画を表示する場合
に、ハイビジョン方式よりもかなりの高速走査が必要と
なるため、そのような高速走査を行う機構を構成するこ
とは、物理的に実現が困難である。However, when the number of pixels of the above-mentioned image display device is increased, when displaying a moving image, it is necessary to perform a much higher-speed scanning than in the HDTV system. It is physically difficult to implement a mechanism that performs the following.
【０００５】また、従来のＣＭＯＳカメラの画素構成は
図１２に示されるように、一つの画素を構成するフォト
ダイオードＤ１の周辺に、ＭＯＳ型電界効果トランジス
タ（ＦＥＴ）によるスイッチＳＷａ及びＳＷｂを配置
し、スイッチＳＷａをオンすることにより所定の電圧に
フォトダイオードＤ１をリセットした後、フォトダイオ
ードＤ１で光電変換して得られた被写体光像の電荷を、
垂直駆動パルスＶ１でオンされるスイッチＳＷｂを通し
て読み出すという簡単な構成であり、フォトダイオード
Ｄ１から電荷を読み出した瞬間に電荷が消滅するため、
常に順次読み出ししかできなかった。このため、この構
成のＣＭＯＳカメラからの撮像信号を表示する画像表示
装置を、大画面にして画素数を増やすと、画面の上部と
下部とで時間差を生じ特に動きの速い被写体の場合、画
質の劣化を招いていた。As shown in FIG. 12, a conventional CMOS camera has a pixel configuration in which switches SWa and SWb formed by MOS field effect transistors (FETs) are arranged around a photodiode D1 constituting one pixel. After the photodiode D1 is reset to a predetermined voltage by turning on the switch SWa, the charge of the subject light image obtained by photoelectric conversion by the photodiode D1 is
This is a simple configuration in which reading is performed through the switch SWb that is turned on by the vertical drive pulse V1, and the charge disappears at the moment when the charge is read from the photodiode D1, so that
Only sequential reading was always possible. For this reason, when the image display device for displaying the image pickup signal from the CMOS camera having this configuration is made to have a large screen and the number of pixels is increased, a time difference occurs between the upper and lower portions of the screen. Deterioration was caused.
【０００６】本発明は、以上の点に鑑みなされたもの
で、画素数の増加による高速走査を必要とせず、大画面
で鮮明な表示画像を得ることが可能な固体撮像装置及び
画像表示システムを提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a solid-state imaging device and an image display system capable of obtaining a clear display image on a large screen without requiring high-speed scanning by increasing the number of pixels. The purpose is to provide.
【０００７】また、本発明の他の目的は、動きの速い被
写体でも高画質で大画面に表示し得る固体撮像装置及び
画像表示システムを提供することにある。Another object of the present invention is to provide a solid-state imaging device and an image display system capable of displaying a high-quality image even on a fast-moving subject on a large screen.
【０００８】更に、本発明の他の目的は、撮像部の素子
構成を簡略化した固体撮像装置及び画像表示システムを
提供することにある。Another object of the present invention is to provide a solid-state imaging device and an image display system in which the element configuration of the imaging section is simplified.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、第１の発明の固体撮像装置は、二次元配置された複
数の画素を水平方向にのみ所定数の画素ずつＮ（Ｎは２
以上の整数）分割して得たＮ個の分割固体撮像部によ
り、被写体の光像を受光して、それぞれ撮像情報を生成
する固体撮像素子と、Ｎ個の分割固体撮像部によりそれ
ぞれ生成された各撮像情報に基づいて、Ｎ種類の画像信
号を別々に生成して並列に出力する画像信号生成手段と
を有する構成としたものである。この第１の発明では、
全画素数を所定のテレビジョン方式のＮ倍程度に増加さ
せたとしても、Ｎ個の分割固体撮像部を別々に駆動して
所定のテレビジョン方式の画像信号と同程度の解像度の
Ｎ種類の画像信号を得ることができる。In order to achieve the above object, a solid-state imaging device according to a first aspect of the present invention comprises a plurality of pixels arranged two-dimensionally arranged in a horizontal direction only by a predetermined number of pixels N (where N is 2).
The N divided solid-state imaging units obtained by the above-mentioned division) receive a light image of a subject and generate imaging information, respectively, by the N divided solid-state imaging units and the N divided solid-state imaging units. An image signal generating means for separately generating N types of image signals based on the respective pieces of imaging information and outputting them in parallel is provided. In this first invention,
Even if the total number of pixels is increased to about N times of the predetermined television system, the N divided solid-state imaging units are separately driven and N types of the same resolution as the image signal of the predetermined television system are driven. An image signal can be obtained.
【００１０】上記の目的を達成するため、第１の発明の
固体撮像装置は、二次元配置された複数の画素を水平方
向にのみ所定数の画素ずつＮ（Ｎは２以上の整数）分割
して得たＮ個の分割固体撮像部と、分割固体撮像部の各
画素を構成する各受光部に対応して設けられ、対応して
設けられた受光部により受光して得られた被写体像の光
像に応じた電荷を受けて蓄積する電荷蓄積部と、二次元
配置された複数の画素のすべてを隣接するＭ個（ＭはＮ
より小なる２以上の整数）の画素を組として複数の組に
分割したときの、各組のＭ個の画素のうち、第１の配列
位置の各画素に対応した受光部に対しては、同じ垂直同
期信号期間内の書き込みタイミングで被写体像の光像に
応じた電荷を形成させると同時に、第２の配列位置の各
画素に対応した受光部からの電荷を蓄積している電荷蓄
積部に対しては、蓄積電荷に応じた信号を読み出すこと
を、各組の画素配列位置順に垂直同期信号期間毎に順次
行う書き込み及び読み出し制御手段と、書き込みタイミ
ングに従って受光部に形成された電荷を、書き込み期間
の次の垂直同期信号期間内で電荷蓄積部に転送させる転
送手段と、書き込み及び読み出し制御手段により電荷蓄
積部から蓄積電荷に応じた信号を読み出された信号を時
系列的に合成して撮像信号として取り出す画像出力部と
を有する構成としたものである。In order to achieve the above object, a solid-state imaging device according to a first aspect of the present invention divides a plurality of two-dimensionally arranged pixels into N (N is an integer of 2 or more) by a predetermined number of pixels only in a horizontal direction. Of the subject image obtained by receiving the N divided solid-state imaging units and the light-receiving units constituting each pixel of the divided solid-state imaging unit, and receiving light by the correspondingly provided light-receiving units. A charge accumulating unit that receives and accumulates charges corresponding to an optical image and M pixels (M is N
When two or more smaller integer pixels are divided into a plurality of sets, the light receiving unit corresponding to each pixel at the first arrangement position among the M pixels in each set is: At the writing timing within the same vertical synchronizing signal period, electric charges corresponding to the light image of the subject image are formed, and at the same time, the electric charges are accumulated in the electric charge accumulating section accumulating the electric charge from the light receiving section corresponding to each pixel at the second arrangement position. On the other hand, writing and reading control means for sequentially reading out a signal corresponding to the accumulated charge in each set of pixel arrangement positions in each vertical synchronization signal period, and writing the charge formed in the light receiving portion in accordance with the writing timing. A transfer unit that transfers the signal to the charge storage unit within the vertical synchronization signal period following the period, and a signal obtained by reading a signal corresponding to the stored charge from the charge storage unit by the writing and reading control unit in a time-series manner. It is obtained by a configuration having an image output unit taken out as an image signal.
【００１１】この発明では、各組の同じ配列位置にある
画素同士は同じ書き込みタイミングで書き込まれた後、
同じ読み出しタイミングで読み出され、また、同じ垂直
同期信号期間内では別の配列位置にある画素同士が一方
は書き込まれ、他方は読み出されるため、所定のテレビ
ジョン方式の画像信号と同程度の解像度のＮ種類の撮像
信号を画像出力部から得ることができ、これらの撮像信
号から異なる時刻で書き込まれたＭ種類の画像信号を後
段で生成させることができる。According to the present invention, the pixels in each set at the same arrangement position are written at the same write timing,
The pixels are read out at the same readout timing, and within the same vertical synchronizing signal period, one of the pixels located at another arrangement position is written and the other is read out, so that the resolution is about the same as the image signal of the predetermined television system. N image signals can be obtained from the image output unit, and M image signals written at different times from these image signals can be generated in the subsequent stage.
【００１２】また、第３の発明は、第２の発明における
第１の配列位置の各画素と、第２の配列位置の各画素と
が、同じ組において互いに対角の位置にあることを特徴
とする。この発明では、同じ垂直同期信号期間内で書き
込みと読み出しが行われても、互いに最も影響少なく書
き込みと読み出しができる。According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, each pixel at the first arrangement position and each pixel at the second arrangement position are diagonally opposite to each other in the same set. And According to the present invention, even if writing and reading are performed within the same vertical synchronization signal period, writing and reading can be performed with the least influence on each other.
【００１３】また、上記の目的を達成するため、第４の
発明の固体撮像装置は、二次元配置された複数の画素を
水平方向にのみ所定数の画素ずつＮ（Ｎは２以上の整
数）分割して得たＮ個の分割固体撮像部と、分割固体撮
像部の各画素を構成する各受光部に対応して設けられ、
対応して設けられた受光部により受光して得られた被写
体像の光像に応じた電荷を受けて蓄積する電荷蓄積部
と、二次元配置された複数の画素のすべてに対して、同
じ垂直同期信号期間内で同時に被写体像の光像に応じた
電荷を形成させ、二次元配置された複数の画素のすべて
を隣接するＭ個（ＭはＮより小なる２以上の整数）の画
素を組として複数の組に分割したときの、各組のＭ個の
画素のうち、同じ配列位置の各画素に対応した受光部か
らの電荷を蓄積している電荷蓄積部から蓄積電荷に応じ
た信号を読み出すことを、各組の画素配列位置順に垂直
同期信号期間毎に順次行う書き込み及び読み出し制御手
段と、書き込み及び読み出し制御手段により、すべての
受光部に同時に形成された電荷を、書き込み期間の次の
垂直帰線消去期間内で電荷蓄積部に同時に転送させる転
送手段と、書き込み及び読み出し制御手段により電荷蓄
積部から読み出された蓄積電荷に応じた信号を時系列的
に合成して撮像信号として取り出す画像出力部とを有す
る構成としたものである。この発明では、同時刻の被写
体像の光像がすべての画素に対応した受光部で形成さ
れ、それが順次転送されて撮像信号として出力される。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a solid-state imaging device comprising: a plurality of pixels arranged two-dimensionally arranged in a predetermined number of pixels in a horizontal direction only by N (N is an integer of 2 or more); N divided solid-state imaging units obtained by division, and provided corresponding to each light-receiving unit constituting each pixel of the divided solid-state imaging unit,
A charge accumulating unit that receives and accumulates charges corresponding to a light image of a subject image obtained by receiving light by a corresponding light receiving unit and the same vertical direction for all of a plurality of two-dimensionally arranged pixels. A charge corresponding to the light image of the subject image is simultaneously formed within the synchronization signal period, and all of a plurality of two-dimensionally arranged pixels are grouped into adjacent M (M is an integer of 2 or more smaller than N) pixels. When divided into a plurality of sets, a signal corresponding to the accumulated charge from the charge accumulation unit accumulating the charge from the light receiving unit corresponding to each pixel at the same arrangement position among the M pixels in each set The reading and writing control means for sequentially performing the reading in the vertical alignment signal period in the order of the pixel arrangement positions of each set, and the writing and reading control means simultaneously transfer the charges simultaneously formed in all the light receiving units to the next of the writing period. Within vertical blanking interval A configuration including a transfer unit that simultaneously transfers the charge to the charge storage unit, and an image output unit that combines a signal corresponding to the stored charge read from the charge storage unit by the writing and reading control unit in a time-series manner and extracts the combined signal as an imaging signal. It is what it was. According to the present invention, light images of the subject image at the same time are formed by the light receiving units corresponding to all the pixels, and are sequentially transferred and output as image pickup signals.
【００１４】また、上記の目的を達成するため、第５の
発明の固体撮像装置は、二次元配置された複数の画素を
構成し、被写体像の光像に応じた電荷を形成する複数の
受光部と、複数の受光部に対応して設けられ、対応して
設けられた受光部により受光して得られた被写体像の光
像に応じた電荷を受けて蓄積する複数の電荷蓄積部と、
複数の受光部に対応して設けられ、対応して設けられた
受光部に形成された電荷を、対応して設けられた電荷蓄
積部へ転送する複数の電荷転送部と、対応して設けられ
た受光部に形成された電荷と電荷蓄積部に蓄積されてい
る電荷とを同時にリセットした後、受光部により被写体
像の光像に応じた電荷を形成させるリセット手段と、電
荷蓄積部から蓄積電荷に応じた信号を読み出して時系列
的に合成して撮像信号として取り出す画像出力部とを有
する構成としたものである。この発明では、受光部に形
成された電荷と電荷蓄積部に蓄積されている電荷とを同
時にリセットするので、別々にリセットするよりも回路
構成を簡略化できる。In order to achieve the above object, a solid-state imaging device according to a fifth aspect of the present invention comprises a plurality of pixels arranged two-dimensionally, and a plurality of light-receiving elements forming electric charges corresponding to a light image of a subject image. A plurality of charge storage units provided corresponding to the plurality of light receiving units, receiving and storing charges corresponding to the light image of the subject image obtained by receiving light by the correspondingly provided light receiving units,
A plurality of charge transfer units provided corresponding to the plurality of light receiving units, for transferring the charges formed on the correspondingly provided light receiving units to the correspondingly provided charge storage units; Resetting means for simultaneously resetting the electric charge formed in the light receiving portion and the electric charge accumulated in the electric charge accumulating portion, and then forming the electric charge corresponding to the optical image of the subject image by the light receiving portion; And an image output unit for reading out a signal corresponding to the image signal, synthesizing the signal in time series, and extracting the signal as an imaging signal. According to the present invention, the electric charge formed in the light receiving section and the electric charge accumulated in the electric charge accumulating section are reset at the same time.
【００１５】また、上記の目的を達成するため、本発明
の画像表示システムは、二次元配置された複数の画素を
水平方向にのみ所定数の画素ずつＮ（Ｎは２以上の整
数）分割して得たＮ個の分割固体撮像部により、被写体
の光像を受光して、それぞれ撮像情報を生成する固体撮
像素子と、Ｎ個の分割固体撮像部によりそれぞれ生成さ
れた各撮像情報に基づいて、Ｎ種類の画像信号を別々に
生成して並列に出力する画像信号生成手段とを有する固
体撮像装置と、固体撮像装置から並列に出力されたＮ種
類の画像信号に対して所定の信号処理を行った後、固体
撮像素子の全画素を隣接するＭ個（ＭはＮより小なる２
以上の整数）の画素を組として複数の組に分割したとき
の、各組のＭ個の画素のうち、同じ配列位置の画素同士
の撮像信号を１チャンネルとする、全部でＭチャンネル
の撮像信号に変換して並列に出力する信号処理手段と、
信号処理手段から並列に出力されたＭチャンネルの撮像
信号を、一つ又はＭ分割された画像として表示する画像
表示装置とを有する構成としたものである。In order to achieve the above object, the image display system of the present invention divides a plurality of two-dimensionally arranged pixels into N (N is an integer of 2 or more) by a predetermined number of pixels only in the horizontal direction. A solid-state image sensor that receives a light image of a subject and generates imaging information respectively by the N divided solid-state imaging units obtained in the above-described manner and based on each imaging information generated by the N divided solid-state imaging units. A solid-state imaging device having image signal generation means for separately generating and outputting N types of image signals in parallel, and performing predetermined signal processing on the N types of image signals output in parallel from the solid-state imaging device. After that, all the pixels of the solid-state imaging device are connected to M adjacent pixels (M is smaller than N by 2
When the pixels of the above (integer) are divided into a plurality of sets as a group, among the M pixels of each group, the imaging signals of the pixels at the same arrangement position are defined as one channel, and the imaging signals of all M channels Signal processing means for converting the data into
An image display device that displays M channel image signals output in parallel from the signal processing means as one or M divided images.
【００１６】この発明では、全画素数を所定のテレビジ
ョン方式のＮ倍程度とすることにより、所定のテレビジ
ョン方式の画像信号と同程度の解像度の画像信号生成手
段から取り出したＮ種類の画像信号を取り出し、画像表
示装置により一つ又はＭ分割された画像として表示する
ことができる。In the present invention, by setting the total number of pixels to be approximately N times the predetermined television system, N types of images taken out from image signal generating means having the same resolution as the image signal of the predetermined television system can be obtained. The signal can be extracted and displayed as one or M-divided image by the image display device.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。図１は本発明になる画像表示シ
ステムの第１の実施の形態のブロック図を示す。この第
１の実施の形態の画像表示システムは、図１に示すよう
に、カメラシステム１と、記録再生装置５と、画像表示
装置６とで構成されている。カメラシステム１は、光学
レンズ系２と、信号処理ユニット３と、モニタ装置４
と、高解像度カメラ部８とを有している。高解像度カメ
ラ部８は、その主要構成要素として、三色分解プリズム
７と、イメージセンサ用チップＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３
とを有している。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the image display system according to the present invention. The image display system according to the first embodiment includes a camera system 1, a recording / reproducing device 5, and an image display device 6, as shown in FIG. The camera system 1 includes an optical lens system 2, a signal processing unit 3, and a monitor device 4.
And a high-resolution camera unit 8. The high-resolution camera unit 8 includes, as its main components, a three-color separation prism 7 and image sensor chips CP1, CP2, and CP3.
And
【００１８】光学レンズ系２は、被写体等からの光を集
光して高解像度カメラ部８の三色分解プリズム７に入射
させる。三色分解プリズム７は、光学レンズ系２を介し
て入射された光（白色光）を、赤色光成分（以下、Ｒと
する）、緑色光成分（以下、Ｇとする）、青色光成分
（以下、Ｂとする）の三原色に分解し、このＲ、Ｇ、Ｂ
の各原色光を、各原色光専用のイメージセンサ用チップ
ＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３上に入射する。The optical lens system 2 collects light from a subject or the like and makes it incident on the three-color separation prism 7 of the high-resolution camera unit 8. The three-color separation prism 7 converts the light (white light) incident via the optical lens system 2 into a red light component (hereinafter, referred to as R), a green light component (hereinafter, referred to as G), and a blue light component (hereinafter, referred to as G). R, G, and B).
Are incident on image sensor chips CP1, CP2, and CP3 dedicated to each primary color light.
【００１９】各イメージセンサ用チップＣＰ１、ＣＰ
２、ＣＰ３は、それぞれハイビジョン方式の画素数より
も多い画素数の固体撮像素子と、その周辺装置などを有
する固体撮像装置であり、受光した光をそれぞれ光電変
換することでＲ、Ｇ、Ｂの各色光に対応する撮像信号を
形成し、これら各撮像信号を信号処理ユニット３に供給
する。なお、各イメージセンサ用チップＣＰ１、ＣＰ
２、ＣＰ３の詳細については後述する。Each image sensor chip CP1, CP
Reference numerals 2 and CP3 denote solid-state imaging devices each including a solid-state imaging device having a larger number of pixels than that of the high-definition system and peripheral devices, and perform R, G, and B conversion by photoelectrically converting received light. An image signal corresponding to each color light is formed, and these image signals are supplied to the signal processing unit 3. Each of the image sensor chips CP1, CP
2. Details of CP3 will be described later.
【００２０】信号処理ユニット３は、各イメージセンサ
用チップＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３から供給されたＲ、
Ｇ、Ｂの各原色光に対応する撮像信号に対して所定の画
像信号処理を施すことでモニタ表示用の複数の高精細度
画像信号（例えば、いわゆるハイビジョン信号を複数に
形成したもの）を生成してモニタ装置４に供給すると共
に、並列に記録再生装置５へ出力する。これにより、モ
ニタ装置４上には、この複数の高精細度画像信号の一つ
あるいは合成信号によるモニタ表示用の画像が表示され
る。The signal processing unit 3 includes R, R, and R supplied from each of the image sensor chips CP1, CP2, and CP3.
A plurality of high-definition image signals for monitor display (for example, a plurality of so-called Hi-Vision signals formed) are generated by performing predetermined image signal processing on image signals corresponding to G and B primary color lights. The data is supplied to the monitor device 4 and output to the recording / reproducing device 5 in parallel. As a result, an image for monitor display based on one of the plurality of high-definition image signals or the composite signal is displayed on the monitor device 4.
【００２１】記録再生装置５は、例えば入力されるモニ
タ表示用の複数の高精細度画像信号と同数のハイビジョ
ン画像記録用のビデオテープレコーダ（VTR）等で構成
されており、モニタ表示用の複数の高精細度画像信号が
信号処理ユニット３から入力されると、これらを別々
に、かつ、互いに同期して磁気テープに記録した後、互
いに同期して再生して並列に画像表示装置６に供給す
る。The recording / reproducing device 5 is composed of, for example, a video tape recorder (VTR) for recording a high-definition image having the same number as a plurality of input high-definition image signals for monitor display. When the high-definition image signals are input from the signal processing unit 3, they are separately and synchronously recorded on a magnetic tape, then reproduced synchronously and supplied to the image display device 6 in parallel. I do.
【００２２】なお、信号処理ユニット３から出力された
複数の高精細度画像信号を、例えばパーソナルコンピュ
ータ等により静止画像に変換し、当該パーソナルコンピ
ュータのハードディスクやCD-R／RW、MO、DVD-ROM等の
光ディスクに記録するようにしてもよい。また、この信
号処理ユニット３からの複数の高精細度画像信号は、直
接的に画像表示装置６に供給するようにしてもよい。The plurality of high-definition image signals output from the signal processing unit 3 are converted into still images by, for example, a personal computer or the like, and the hard disk, CD-R / RW, MO, DVD-ROM of the personal computer is converted. May be recorded on an optical disk such as. The plurality of high-definition image signals from the signal processing unit 3 may be directly supplied to the image display device 6.
【００２３】画像表示装置６は複数の高精細度画像信号
から形成された高精細度画像を同時に一画面に合成して
表示可能な表示装置で、例えばハイビジョン信号による
画像を画面に表示する日本ビクター株式会社製ILAスー
パープロジェクターILA-M12KSCを、上記の記録再生装置
５から並列に出力される高精細度画像信号と同じ数用
い、スクリーン上で一画面合成構成とした構成とされて
いる。これにより、画像表示装置６は、記録再生装置５
から再生されて供給された複数の高精細度画像信号に対
応する高精細度画像、あるいは信号処理ユニット３から
直接的に供給された複数の高精細度画像信号を表示す
る。The image display device 6 is a display device capable of simultaneously combining and displaying high-definition images formed from a plurality of high-definition image signals on a single screen. The number of the ILA super projector ILA-M12KSC manufactured by Co., Ltd. is the same as the number of the high-definition image signals output in parallel from the recording / reproducing device 5 described above, and the configuration is a one-screen composition on a screen. As a result, the image display device 6 is
And a plurality of high-definition image signals corresponding to a plurality of high-definition image signals reproduced and supplied from the PC or a plurality of high-definition image signals directly supplied from the signal processing unit 3.
【００２４】次に、図１の高解像度カメラ部８にＲ、
Ｇ、Ｂの各原色光に対応して設けられているイメージセ
ンサ用チップＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３の概略構成につい
て説明する。イメージセンサ用チップＣＰ１、ＣＰ２、
ＣＰ３は、それぞれ同一の構造をしているため、それら
のうちの一つのイメージセンサ用チップＣＰの構成につ
いて代表して図２（Ａ）の構成図と共に説明する。Next, the high resolution camera section 8 shown in FIG.
The schematic configuration of the image sensor chips CP1, CP2, and CP3 provided corresponding to the G and B primary color lights will be described. Image sensor chips CP1, CP2,
Since each of the CPs 3 has the same structure, the configuration of one of the image sensor chips CP will be described with reference to the configuration diagram of FIG.
【００２５】図２（Ａ）において、イメージセンサ用チ
ップＣＰは、高精細度テレビ（ハイビジョン）方式の撮
像装置の水平方向の画素数１９２０、垂直方向の画素数
１０８０（すなわち、1920×1080）の４倍の画素数であ
る、水平方向の画素数３８４０、垂直方向の画素数２１６
０（すなわち、3840×2160）に加えて、光学ブラックを
確保するために水平48画素、垂直32ライン被写体光の入
らない黒レベル基準部分を設定し、全体として3888×219
2の画素構成とされた固体撮像素子１０と、データ制御
部１１と、タイミングコントロール部１２と、水平駆動
部１３と、垂直駆動部１４と、電子シャッター駆動部１
５と、素子読み出しノイズ補正部１６と、出力信号利得
・オフセット調整部１７とが、同一の大規模半導体集積
回路（ＬＳＩ）に搭載された固体撮像装置である。In FIG. 2A, the image sensor chip CP has a number of 1920 pixels in the horizontal direction and 1080 pixels in the vertical direction (that is, 1920 × 1080) of an imaging device of a high-definition television (high definition) system. The number of pixels in the horizontal direction is 3840, the number of pixels in the vertical direction is 216, which is four times the number of pixels.
In addition to 0 (that is, 3840 × 2160), a black level reference portion in which 48 horizontal pixels and 32 vertical lines do not enter subject light is set to secure optical black, and a total of 3888 × 219
A solid-state imaging device 10 having a two-pixel configuration, a data control unit 11, a timing control unit 12, a horizontal drive unit 13, a vertical drive unit 14, and an electronic shutter drive unit 1.
5, an element readout noise correction unit 16 and an output signal gain / offset adjustment unit 17 are a solid-state imaging device mounted on the same large-scale semiconductor integrated circuit (LSI).
【００２６】固体撮像素子１０は、水平方向に、例えば
８分割された８列の分割固体撮像部ＤＴ１〜ＤＴ８とか
らなる。同一方向に８分割したのは、ＬＳＩのパターン
作成が同一のため容易で、しかも高精度が得られるから
であり、更には同一のパターンのため各分割固体撮像部
ＤＴ１〜ＤＴ８間のばらつきが少ないためである。な
お、固体撮像素子１０の上記の黒レベル基準部分の水平
48画素分は、左右に均等に24画素ずつ配置されており、
８分割した場合の中央画素の抽出を容易にしている。The solid-state imaging device 10 is composed of, for example, eight rows of divided solid-state imaging units DT1 to DT8 divided into eight in the horizontal direction. The reason why the division into eight in the same direction is because the LSI pattern creation is the same so that it is easy and high accuracy can be obtained. Further, the variation between the divided solid-state imaging units DT1 to DT8 is small because of the same pattern. That's why. It should be noted that the above-described black level reference portion of the solid-state
For 48 pixels, 24 pixels are equally arranged on the left and right,
The extraction of the center pixel when divided into eight is facilitated.
【００２７】データ制御部１１には、例えば画像の拡大
や縮小、電子シャッタータイミング、素子読み出しノイ
ズ補正データ、出力信号利得データ・オフセットデータ
等を設定指示するための制御信号が外部から供給されて
いる。このデータ制御部１１にて設定された情報は、タ
イミングコントロール部１２、素子読み出しノイズ補正
部１６、出力信号利得・オフセット調整部１７にそれぞ
れ供給される。A control signal for setting and instructing, for example, enlargement or reduction of an image, electronic shutter timing, element readout noise correction data, output signal gain data / offset data, and the like is externally supplied to the data control unit 11. . The information set by the data control unit 11 is supplied to the timing control unit 12, the element readout noise correction unit 16, and the output signal gain / offset adjustment unit 17, respectively.
【００２８】タイミングコントロール部１２は、例えば
ハイビジョン同期信号（水平走査周波数33.75kHz、垂直
走査周波数30Hz、クロック周波数74.25MHz）に基づいて
生成された、周波数67.5kHzの水平駆動信号、周波数30H
zの垂直駆動信号、周波数37.125MHzのクロックが外部か
ら供給される。これらの外部入力信号とデータ制御部１
１から供給される制御信号に基づいて、タイミングコン
トロール回路１２は、水平駆動部１３、垂直駆動部１
４、電子シャッター駆動部１５、及び素子読み出しノイ
ズ補正部１６にそれぞれのタイミングコントロール用信
号を供給する。The timing control section 12 generates a horizontal drive signal having a frequency of 67.5 kHz and a frequency of 30 H, which is generated based on, for example, a high definition sync signal (horizontal scanning frequency 33.75 kHz, vertical scanning frequency 30 Hz, clock frequency 74.25 MHz).
A vertical drive signal of z and a clock of a frequency of 37.125 MHz are supplied from the outside. These external input signals and the data control unit 1
1 based on the control signal supplied from the horizontal driving unit 13 and the vertical driving unit 1
4. The respective timing control signals are supplied to the electronic shutter drive unit 15 and the element readout noise correction unit 16.
【００２９】水平駆動部１３は、分割固体撮像部ＤＴ１
〜ＤＴ８をそれぞれ並列にタイミングコントロールする
回路部で、分割固体撮像部ＤＴ１〜ＤＴ８を構成する画
素群のうち、同じ行に配列されている複数の画素を走査
方向に、クロック周波数37.125MHzの駆動パルスで順次
駆動する。この水平駆動部１３による分割固体撮像部Ｄ
Ｔ１〜ＤＴ８に対する駆動周波数37.125MHzは、ハイビ
ジョン方式の74.25MHzの1／2倍の周波数であり、これは
分割固体撮像部ＤＴ１〜ＤＴ８として動作が安定したも
のを容易に製造できるようにしたためである。The horizontal drive unit 13 includes a divided solid-state imaging unit DT1.
To DT8 in parallel with each other. A driving pulse having a clock frequency of 37.125 MHz is applied in the scanning direction to a plurality of pixels arranged in the same row in a group of pixels constituting the divided solid-state imaging units DT1 to DT8. Are sequentially driven. The divided solid-state imaging unit D by the horizontal driving unit 13
The driving frequency of 37.125 MHz for T1 to DT8 is 1/2 the frequency of 74.25 MHz of the high-definition system, because the solid-state imaging units DT1 to DT8 whose operation is stable can be easily manufactured. .
【００３０】また、一画面当たりの画素伝送量を同じに
するため、垂直方向に配列されている複数の画素を垂直
方向にライン周期で駆動する駆動信号周波数を、図２
（Ｂ）に示すように、ハイビジョン方式の２倍の周波数
の67.5kHzにし、垂直駆動部１４の１フィールド周期で
駆動する垂直走査周波数は同図（Ｃ）に示すようにハイ
ビジョン方式のそれと同じ３０Ｈｚとする。垂直駆動部
１３及び水平駆動部１４により、分割固体撮像部ＤＴ１
〜ＤＴ８は常に同じタイミングで読み出される。In order to make the pixel transmission amount per screen the same, the drive signal frequency for driving a plurality of pixels arranged in the vertical direction in the vertical direction at a line cycle is shown in FIG.
As shown in (B), the frequency is 67.5 kHz, which is twice the frequency of the Hi-Vision system, and the vertical scanning frequency driven by the vertical drive unit 14 in one field cycle is the same 30 Hz as that of the Hi-Vision system as shown in FIG. And The vertical drive unit 13 and the horizontal drive unit 14 allow the divided solid-state imaging unit DT1
DT8 are always read at the same timing.
【００３１】電子シャッター駆動部１５は、分割固体撮
像部ＤＴ１〜ＤＴ８のいずれも例えば図３に示す回路構
成とされている場合には、図４（Ａ）又は（ｂ）に示す
タイミングで分割固体撮像部ＤＴ１〜ＤＴ８を制御す
る。図３中、図２と同一構成部分には同一符号を付して
ある。図３には分割固体撮像部ＤＴ１〜ＤＴ８のいずれ
かの水平方向２画素、垂直方向２画素の、隣接する計４
画素と周辺回路のみ図示してある。When all of the divided solid-state image pickup units DT1 to DT8 have, for example, the circuit configuration shown in FIG. 3, the electronic shutter driving unit 15 separates the divided solid-state imaging units DT1 to DT8 at the timing shown in FIG. It controls the imaging units DT1 to DT8. 3, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. FIG. 3 shows two adjacent horizontal pixels and two vertical pixels of any of the divided solid-state imaging units DT1 to DT8.
Only pixels and peripheral circuits are shown.
【００３２】図３において、フォトダイオードD1-1、D1
-2、D2-1及びD2-2は、上記の４画素を構成している。フ
ォトダイオードD1-1のカソードには、ＭＯＳ型ＦＥＴに
よるリセット用のスイッチＳＷa1-1のドレイン又はソー
スが接続される一方、ＭＯＳ型ＦＥＴによる電荷転送用
のスイッチＴｒ1-1のドレイン及びソースを介して電荷
蓄積用のコンデンサＣ１-1の非接地側端子に接続されて
いる。また、コンデンサＣ１-1の非接地側端子は、ＭＯ
Ｓ型ＦＥＴによるリセット用のスイッチＳＷｂ1-1と、
ＭＯＳ型ＦＥＴによる電荷転送用のスイッチＳＶ1-1の
ドレイン又はソースに接続されている。In FIG. 3, photodiodes D1-1 and D1
-2, D2-1 and D2-2 constitute the above four pixels. The cathode of the photodiode D1-1 is connected to the drain or source of a reset switch SWa1-1 using a MOS-type FET, and via the drain and source of a charge transfer switch Tr1-1 using a MOS-type FET. It is connected to the non-ground side terminal of the charge storage capacitor C1-1. The non-ground side terminal of the capacitor C1-1 is connected to the MO.
A reset switch SWb1-1 using an S-type FET;
It is connected to the drain or source of a charge transfer switch SV1-1 using a MOS FET.
【００３３】他のフォトダイオードD1-2、D2-1及びD2-2
も上記のフォトダイオードD1-1と同様に、リセット用ス
イッチＳＷa1-2、ＳＷb-1及びＳＷb-2と、電荷転送用ス
イッチＴｒ1-2、Ｔｒ2-1及びＴｒ2-2に接続され、スイ
ッチＴｒ1-2、Ｔｒ2-1及びＴｒ2-2は、電荷蓄積用のコ
ンデンサＣ1-2、Ｃ2-1及びＣ2-2と、リセット用のスイ
ッチＳＷb-1、ＳＷb2-1及びＳＷb2-2と、電荷転送用の
スイッチＳＶ1-2、ＳＶ2-1及びＳＶ2-2に接続されてい
る。スイッチＳＷa-1〜ＳＷa2-2の各ゲートは共通接続
され、スイッチＳＷb-1〜ＳＷb2-2の各ゲートも共通接
続され、スイッチＴｒ1-1〜Ｔｒ2-2の各ゲートも共通接
続されている。Other photodiodes D1-2, D2-1 and D2-2
Similarly to the photodiode D1-1, the switch Tr1- is connected to the reset switches SWa1-2, SWb-1 and SWb-2 and the charge transfer switches Tr1-2, Tr2-1 and Tr2-2. 2, Tr2-1 and Tr2-2 include charge storage capacitors C1-2, C2-1 and C2-2, reset switches SWb-1, SWb2-1 and SWb2-2, and charge transfer Switches SV1-2, SV2-1 and SV2-2 are connected. The gates of the switches SWa-1 to SWa2-2 are commonly connected, the gates of the switches SWb-1 to SWb2-2 are also commonly connected, and the gates of the switches Tr1-1 to Tr2-2 are also commonly connected.
【００３４】電子シャッター駆動部１５は、まず、スイ
ッチＳＷa-1〜ＳＷa2-2の各ゲートに供給する垂直同期
信号に同期したリセットパルスＲ１を、図４（Ａ）に示
すように、垂直帰線消去期間内でハイレベルとして、ス
イッチＳＷa-1〜ＳＷa2-2をそれぞれオンとし、スイッ
チＳＷa-1〜ＳＷa2-2を通して所定の電圧をフォトダイ
オードＤ1-1〜Ｄ2-2のカソードに印加し、カソード電圧
をその所定の電圧に固定する（すなわち、リセットす
る）。なお、この垂直帰線消去期間内では、スイッチＳ
Ｗb-1〜ＳＷb2-2の各ゲートに印加されるリセットパル
スＲ２及びスイッチＴｒ1-1〜Ｔｒ2-2の各ゲートに印加
されるパルスＴ１は、いずれも図４（Ａ）に示すように
ローレベルであり、これらのスイッチはオフとされてい
る。The electronic shutter driving section 15 first applies a reset pulse R1 synchronized with a vertical synchronizing signal supplied to each gate of the switches SWa-1 to SWa2-2, as shown in FIG. The switches SWa-1 to SWa2-2 are turned on in a high level within the erase period, and a predetermined voltage is applied to the cathodes of the photodiodes D1-1 to D2-2 through the switches SWa-1 to SWa2-2. Fix the voltage to that predetermined voltage (ie, reset). During the vertical blanking period, the switch S
The reset pulse R2 applied to each of the gates Wb-1 to SWb2-2 and the pulse T1 applied to each of the gates of the switches Tr1-1 to Tr2-2 all have a low level as shown in FIG. , And these switches are turned off.
【００３５】続いて、図４（Ａ）にａで示すように、映
像期間の始まりの直前で上記のリセットパルスＲ１がロ
ーレベルとなり、またパルスＴ１も引き続きローレベル
であるので、図４（Ａ）にＳ１で示すように、フォトダ
イオードＤ1-1〜Ｄ2-2に図１に示した光学レンズ系２及
び三色分解プリズム３をそれぞれ経由して所定の原色光
の被写体像の光像が照射され、この光像に応じた電荷が
映像期間の始まりｃからパルスＴ１がハイレベルとなる
までのＴchargeの期間蓄積されていく。Subsequently, as shown by a in FIG. 4A, the reset pulse R1 goes low immediately before the start of the video period, and the pulse T1 also remains low, so that FIG. ), The photodiodes D1-1 to D2-2 are irradiated with light images of the subject image of predetermined primary color light via the optical lens system 2 and the three-color separation prism 3 shown in FIG. Then, a charge corresponding to the light image is accumulated for a period of Tcharge from the start c of the video period to the time when the pulse T1 becomes high level.
【００３６】蓄積終了直前に、図４（Ａ）に示すよう
に、電子シャッター駆動部１５はリセットパルスＲ２を
ハイレベルとして、スイッチＳＷb-1〜ＳＷb2-2をそれ
ぞれオンとし、スイッチＳＷb-1〜ＳＷb2-2を通して所
定の電圧をコンデンサＣ1-1〜Ｃ2-2に印加し、その端子
電圧を所定の電圧に固定する（すなわち、リセットす
る）。続いて、リセットパルスＲ２を図４（Ａ）にｄで
示すように、ローレベルにしてスイッチＳＷb-1〜ＳＷb
2-2をそれぞれオフとすると同時に、パルスＴ１をハイ
レベルとすることにより、スイッチＴｒ1-1〜Ｔｒ2-2を
オンとし、これらのスイッチＴｒ1-1〜Ｔｒ2-2を通し
て、Ｓ１にｅで示す時点のフォトダイオードＤ1-1〜Ｄ2
-2の蓄積電荷をコンデンサＣ1-1〜Ｃ2-2に転送して保持
させる。コンデンサＣ1-1〜Ｃ2-2に転送された電荷は、
同一時刻における被写体像の光像によるものである。Immediately before the end of the accumulation, as shown in FIG. 4A, the electronic shutter driver 15 sets the reset pulse R2 to the high level, turns on the switches SWb-1 to SWb2-2, and turns on the switches SWb-1 to SWb-1. A predetermined voltage is applied to the capacitors C1-1 to C2-2 through SWb2-2, and the terminal voltage is fixed at a predetermined voltage (that is, reset). Subsequently, the reset pulse R2 is set to a low level as shown by d in FIG.
At the same time as turning off each of the switches 2-2, the pulse T1 is set to the high level to turn on the switches Tr1-1 to Tr2-2. Photodiodes D1-1 to D2
-2 is transferred to the capacitors C1-1 and C2-2 and held therein. The charge transferred to the capacitors C1-1 to C2-2 is
This is based on the light image of the subject image at the same time.
【００３７】一方、垂直駆動部１４からの駆動信号Ｖ
１、Ｖ２等は、水平走査周期で順次ハイレベルとされる
ため、Ｖ１がハイレベルである1水平走査期間では水平
方向に配列されている各画素に対応したスイッチＳＶ1-
1、ＳＶ1-2、．．．がそれぞれオンであり、この状態で
転送パルスＴ１が図４（ａ）にｆで示すようにローレベ
ルになってから、水平駆動部１３からの水平駆動信号Ｈ
１、Ｈ２、．．．によりスイッチＳＨ１、ＳＨ
２、．．．がクロック周期で順次にオンとされていく。
これにより、コンデンサＣ1-1、Ｃ1-2、．．．の各保持
電荷に対応した端子電圧がスイッチＳＶ1-1及びＳＨ
１、ＳＶ1-2及びＳＨ２を通してＰｏｕｔへ出力され
る。Ｐｏｕｔからは各画素の上記端子電圧が時系列的に
合成されて撮像信号として出力される。On the other hand, the driving signal V from the vertical driving unit 14
1, V2, etc. are sequentially set to the high level in the horizontal scanning cycle. Therefore, in one horizontal scanning period in which V1 is at the high level, the switches SV1- corresponding to the pixels arranged in the horizontal direction are used.
1, SV1-2,. . . Are turned on, and in this state, the transfer pulse T1 goes to a low level as indicated by f in FIG.
1, H2,. . . Switches SH1, SH
2,. . . Are sequentially turned on in the clock cycle.
Thereby, the capacitors C1-1, C1-2,. . . The terminal voltages corresponding to the respective held charges of the switches SV1-1 and SH
1, output to Pout through SV1-2 and SH2. From the Pout, the terminal voltages of the respective pixels are synthesized in time series and output as an image pickup signal.
【００３８】以下、同様の動作が全画素に対し行われ、
同一期間に被写体像の光像を電荷転送用コンデンサに転
送した後、分割した形態に応じて並列に撮像信号が読み
出されるから、画素数が多くても読み出しタイミングに
左右されることなく被写体像のぶれのない画像が得られ
る。Hereinafter, the same operation is performed for all pixels.
After the light image of the subject image is transferred to the charge transfer capacitor during the same period, the imaging signals are read out in parallel according to the divided form, so that even if the number of pixels is large, the subject image is not affected by the readout timing. An image without blur is obtained.
【００３９】ところで、図４（Ａ）はインターレース時
のタイミングに合わせた場合で、60Hz毎に垂直同期信号
が供給されるので、Tchargeは垂直帰線消去期間以外の
垂直期間内に設定される。転送パルスＴ１はTcharge終
了後、次の電荷蓄積期間Tchargeの始まりまでの任意の
期間内でローレベルとなればよいが、図４（Ａ）にｆ´
で示すように、転送パルスＴ１のローレベルとなる時刻
を電荷蓄積期間Tcharge終了後の次の垂直帰線期間内と
すれば、転送時の切り替え状態を見えなくする事ができ
る。FIG. 4A shows the case where the timing is adjusted to the time of the interlace. Since the vertical synchronizing signal is supplied every 60 Hz, Tcharge is set within a vertical period other than the vertical blanking period. The transfer pulse T1 may be at a low level within an arbitrary period from the end of Tcharge to the beginning of the next charge accumulation period Tcharge, but f ′ in FIG.
As shown by, if the time when the transfer pulse T1 becomes low level is within the next vertical flyback period after the end of the charge accumulation period Tcharge, the switching state at the time of transfer can be made invisible.
【００４０】また、図４（Ｂ）はプログレッシブ時のタ
イミングに合わせた場合であるが、図４（Ａ）のような
インターレース時でもこのタイミングで使用できる。図
４（Ｂ）のＳ１−Ｌに示す電荷蓄積期間Tcharge´及び
転送パルスT1−Lは垂直走査周波数30Hzの垂直期間内で
あれば任意の期間とタイミングで使用できる。この場合
の転送パルスＴ１−Ｌの立下り時刻ｆ、ｆ´は図４
（Ａ）と同様である。なお、図４（Ｂ）中、Ｒ１−Ｌ、
Ｒ２−Ｌは、図４（Ａ）に示したリセットパルスＲ１、
Ｒ２に対応したリセットパルスである。FIG. 4B shows the case where the timing is adjusted to the progressive timing. However, the timing can be used even at the time of interlace as shown in FIG. 4A. The charge accumulation period Tcharge 'and the transfer pulse T1-L shown in S1-L of FIG. 4B can be used at any time and at any timing within the vertical period of the vertical scanning frequency of 30 Hz. The falling times f and f 'of the transfer pulse T1-L in this case are shown in FIG.
Same as (A). Note that in FIG. 4B, R1-L,
R2-L is the reset pulse R1 shown in FIG.
This is a reset pulse corresponding to R2.
【００４１】電荷蓄積期間Tcharge´そのものは、被写
体の光量及び動作状態（画面内移動時間）により設定す
る。この場合、読み出しは図４（Ｂ）のタイミング、も
しくは図４（Ａ）と同様に行う。図４（Ａ）の読み出し
の場合、コンデンサC1-1等に転送された電荷を２回使用
すればよい。The charge accumulation period Tcharge 'itself is set according to the light quantity of the subject and the operation state (moving time in the screen). In this case, reading is performed at the timing of FIG. 4B or in the same manner as in FIG. In the case of the reading in FIG. 4A, the charge transferred to the capacitor C1-1 or the like may be used twice.
【００４２】さらに、C1-1等の電荷蓄積用コンデンサの
放電が影響されない時間範囲ならば、任意のタイミング
で被写体像を撮像し、読み出しを図４（Ａ）もしくは
（Ｂ）と同様に行うことができる。例えば、蛍光灯が、
50Hzで点灯されている場合、撮像は50Hzで行い、読み出
しは図４（Ａ）もしくは（Ｂ）と同様に行えば、フリッ
カーのない画像信号が得られる。あるいは、夜間光量が
少ない場合、数フレーム分撮像素子に被写体像を蓄積し
て画質を向上させることもできる。Further, if the discharge of the charge storage capacitor such as C1-1 is not affected by the discharge, a subject image is picked up at an arbitrary timing and read out is performed in the same manner as in FIG. 4A or 4B. Can be. For example, fluorescent lights
When it is lit at 50 Hz, imaging is performed at 50 Hz, and reading is performed in the same manner as in FIG. 4A or 4B to obtain an image signal without flicker. Alternatively, when the amount of light at night is small, the image quality can be improved by accumulating the subject image in the image sensor for several frames.
【００４３】このようにして、分割固体撮像素子ＤＴ１
〜ＤＴ８から並列に、かつ、時系列的に読み出された撮
像信号は、図２の素子読み出しノイズ補正部１６の対応
する分割ノイズ補正部ＣＤ１〜ＣＤ８で別々に公知の方
法でノイズ補正された後、出力信号利得・オフセット調
整部１７の対応する分割利得・オフセット調整部Ａ１〜
Ａ８で別々に利得及びオフセット調整された後、図１の
信号処理ユニット３に入力される。Thus, the divided solid-state imaging device DT1
The image pickup signals read in parallel and in time series from DT8 to DT8 are separately subjected to noise correction by a known method in the corresponding divided noise correction units CD1 to CD8 of the element readout noise correction unit 16 in FIG. Then, the corresponding division gain / offset adjustment units A1 to A1 of the output signal gain / offset adjustment unit 17
The gain and offset are separately adjusted in A8, and then input to the signal processing unit 3 in FIG.
【００４４】次に、信号処理ユニット３の構成及び動作
について説明する。図５はイメージセンサ用チップＣＰ
１、ＣＰ２、ＣＰ３も含めた信号処理ユニット３の一例
のブロック図を示す。信号処理ユニット３は、インタフ
ェース回路２１、同期信号発生器２２及びカメラコント
ロールユニット（ＣＣＵ）２３とから構成されている。
インタフェース回路２１は、例えば画像の拡大や縮小情
報、電子シャッタータイミング情報、素子読み出しノイ
ズ（CDS）補正データ、出力信号利得・オフセットデー
タ、輝度データ、直線性データ、色補正データ等が予め
端子２４から入力されて準備しており、それぞれの情報
やデータをイメージセンサ用チップCP1、CP2、CP3及び
ＣＣＵ２３に供給する。Next, the configuration and operation of the signal processing unit 3 will be described. FIG. 5 shows an image sensor chip CP.
1 shows a block diagram of an example of a signal processing unit 3 including 1, CP2, and CP3. The signal processing unit 3 includes an interface circuit 21, a synchronization signal generator 22, and a camera control unit (CCU) 23.
The interface circuit 21 receives, for example, image enlargement / reduction information, electronic shutter timing information, element readout noise (CDS) correction data, output signal gain / offset data, luminance data, linearity data, color correction data, and the like from the terminal 24 in advance. The information and the data are prepared and supplied to the image sensor chips CP1, CP2, CP3 and the CCU 23.
【００４５】また、同期信号発生器２２は、端子２５を
介して他のカメラと時間軸を合わせるために外部より同
期信号が入力され、これに同期して例えばハイビジョン
同期信号として、標準のHD1（33.75kHz）、VD1（30H
z）、Clock1（74.25MHz）を発生してＣＣＵ２３へ供給
すると共に、分割して撮像するための同期信号HD2（67.
5kHz）、VD2（30Hz）、Clock2（37.125MHz）を生成し
て、ＣＣＵ２３及びイメージセンサ用チップＣＰ１、Ｃ
Ｐ２及びＣＰ３に供給する。また、同期信号発生器２２
は、生成した同期信号を端子２６より外部へ出力する。A synchronizing signal generator 22 receives a synchronizing signal from the outside via a terminal 25 in order to adjust the time axis with another camera, and in synchronization with the synchronizing signal, for example, outputs a standard HD1 ( 33.75kHz), VD1 (30H
z), a Clock1 (74.25 MHz) is generated and supplied to the CCU 23, and a synchronization signal HD2 (67.
5kHz), VD2 (30Hz), and Clock2 (37.125MHz) are generated, and the CCU 23 and the image sensor chips CP1, C
Supply to P2 and CP3. Also, the synchronization signal generator 22
Outputs the generated synchronization signal from the terminal 26 to the outside.
【００４６】イメージセンサ用チップＣＰ１、ＣＰ２及
びＣＰ３は、図1及び図２と共に説明したように、被写
体からの原色光Ｒ、Ｇ及びＢを受光して光電変換し、例
えば水平3888画素を486画素ずつ８分割した分割固体撮
像部のそれぞれから垂直2192ライン分の撮像信号をライ
ン順で順次並列に出力する。ここで、イメージセンサ用
チップＣＰ１のＲ信号に関する８つの並列出力撮像信号
をdata1とし、同様に、イメージセンサ用チップＣＰ２
のＧ信号に関する８つの並列出力撮像信号をdata2、イ
メージセンサ用チップＣＰ３のＢ信号に関する８つの並
列出力撮像信号をdata3とすると、これらdata１〜3は並
列にＣＣＵ２３に入力される。As described with reference to FIGS. 1 and 2, the image sensor chips CP1, CP2, and CP3 receive the primary color lights R, G, and B from the subject and photoelectrically convert them, for example, converting 3888 horizontal pixels into 486 pixels. Image signals for 2192 vertical lines are sequentially output in parallel in the line order from each of the divided solid-state imaging units divided into eight. Here, the eight parallel output imaging signals related to the R signal of the image sensor chip CP1 are referred to as data1, and similarly, the image sensor chip CP2
Assuming that the eight parallel output imaging signals for the G signal are data2 and the eight parallel output imaging signals for the B signal of the image sensor chip CP3 are data3, these data1 to 3 are input to the CCU 23 in parallel.
【００４７】ＣＣＵ２３は、これら入力信号data1〜3に
対して、色合成、色補正、直線性、利得・オフセット等
所定の画像信号処理を行った後、時間軸をＨＤＴＶ信号
に変換する。すなわち、ＲＧＢの各撮像信号を色合成し
た全画素数は光学ブラック分を差し引くと水平3840画
素、垂直2160ラインとなり、前述したようにハイビジョ
ン方式の４倍であるので、ＣＣＵ２３はハイビジョン方
式と同一画素数で、かつ、互いに異なる画素からなる４
組の画像信号HDTV1〜HDTV4を生成して並列に端子２７、
２８、２９、３０へ出力する。これにより、高解像度画
像信号も容易に実現できる。さらに高解像度とするには
同様の構成を2組、3組などの様に増加すればよい。The CCU 23 performs predetermined image signal processing such as color synthesis, color correction, linearity, and gain / offset on the input signals data 1 to 3, and then converts the time axis into an HDTV signal. That is, the total number of pixels obtained by color-combining the RGB imaging signals is 3840 pixels in the horizontal direction and 2160 lines in the vertical direction after subtracting the amount of optical black, which is four times the HDTV system as described above. 4 consisting of different numbers of pixels
A set of image signals HDTV1 to HDTV4 is generated and connected to the terminal 27 in parallel.
28, 29 and 30. As a result, a high-resolution image signal can be easily realized. In order to obtain a higher resolution, the same configuration may be increased to two sets, three sets, or the like.
【００４８】次に、本発明になる固体撮像装置及び画像
表示システムの第２の実施の形態について説明する。図
６は本発明になる画像表示システムの第２の実施の形態
のブロック図を示す。同図中、図１と同一構成部分には
同一符号を付し、その説明を省略する。この第２の実施
の形態の画像表示システムは、図６に示すように、カメ
ラシステム３１と、記録再生装置３３と、画像表示装置
３４とで構成されている。カメラシステム３１は、光学
レンズ系２と、信号処理ユニット３と、モニタ装置４
と、高解像度カメラ部８′と、映像信号選択装置３２を
有している。Next, a description will be given of a second embodiment of the solid-state imaging device and the image display system according to the present invention. FIG. 6 is a block diagram showing a second embodiment of the image display system according to the present invention. In the figure, the same components as those of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. As shown in FIG. 6, the image display system according to the second embodiment includes a camera system 31, a recording / reproducing device 33, and an image display device. The camera system 31 includes an optical lens system 2, a signal processing unit 3, and a monitor device 4.
, A high-resolution camera section 8 ′, and a video signal selection device 32.
【００４９】高解像度カメラ部８′は、その主要構成要
素として、三色分解プリズム７と、イメージセンサ用チ
ップＣＰ１′、ＣＰ２′、ＣＰ３′とを有している。イ
メージセンサ用チップＣＰ１′、ＣＰ２′、ＣＰ３′の
それぞれは、基本的には図２に示したイメージセンサ用
チップＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３の各構成とほぼ同一であ
るが、電子シャッター駆動部の構成及び動作が後述する
ように異なる。The high-resolution camera section 8 'has a three-color separation prism 7 and image sensor chips CP1', CP2 ', CP3' as main components. Each of the image sensor chips CP1 ', CP2', and CP3 'is basically the same as each of the image sensor chips CP1, CP2, and CP3 shown in FIG. And the operation is different as described later.
【００５０】信号処理ユニット３は、各イメージセンサ
用チップＣＰ１′、ＣＰ２′、ＣＰ３′から供給された
R、G、Bの各色光に対応する撮像信号に対して所定の画
像信号処理を施すことでモニタ表示用の撮像信号を生成
すると共に、高精細度撮像信号を４組の映像信号として
（例えばいわゆるハイビジョン信号を４組）生成して映
像信号選択装置３２へ並列に出力する。The signal processing unit 3 is supplied from each of the image sensor chips CP1 ', CP2', CP3 '.
By performing predetermined image signal processing on the image signals corresponding to the R, G, and B color lights to generate image signals for monitor display, the high-definition image signals are converted into four sets of image signals (for example, Four sets of so-called Hi-Vision signals) are generated and output to the video signal selection device 32 in parallel.
【００５１】映像信号選択装置３２は、並列入力される
４組の映像信号を一組ずつ、例えば一つのハイビジョン
信号として順次選択して出力する。そして、この映像信
号をモニタ装置4に供給すると共に、順次一組ずつ出力
されたハイビジョン信号を画像記録用の一台のビデオテ
ープレコーダ（VTR）等で形成された記録再生装置３３
に供給して一旦記録させた後再生させる。なお、カメラ
システム３１から出力された複数組のハイビジョン信号
を、例えばパーソナルコンピュータ等により静止画像に
変換し、当該パーソナルコンピュータのハードディスク
やCD-R／RW、MO、DVD-ROM等の光ディスクに記録するよ
うにしてもよい。またカメラシステム３１から出力され
た高精細度映像信号は、直接的に画像表示装置３４に供
給するようにしてもよい。The video signal selecting device 32 sequentially selects and outputs four sets of video signals input in parallel one by one, for example, as one HDTV signal. The video signal is supplied to the monitor device 4 and the high-vision signals output one by one are sequentially recorded and reproduced by a recording / reproducing device 33 formed by a single video tape recorder (VTR) for recording images.
And once recorded and reproduced. Note that a plurality of sets of high-definition signals output from the camera system 31 are converted into still images by, for example, a personal computer or the like, and recorded on a hard disk of the personal computer or an optical disk such as a CD-R / RW, MO, or DVD-ROM. You may do so. Further, the high definition video signal output from the camera system 31 may be directly supplied to the image display device 34.
【００５２】画像表示装置３４は４組のハイビジョン信
号が時系列的に合成された高精細度映像信号を、映像信
号分離装置３５により時系列的に分割して各組のハイビ
ジョン信号を別々に分離した後、同時一画面合成し、一
画面表示可能な表示装置３６（例えば日本ビクター株式
会社製ILAスーパープロジェクターILA-M12KSCを複数用
い、スクリーン上で一画面合成構成としたもの）で表示
する。すなわち、カメラシステム３１から供給された４
組のハイビジョン信号を直接、あるいは記録再生装置３
３から再生されて供給された４組のハイビジョン信号に
対応する高精細度画像を画像表示装置３６で表示する。The image display device 34 divides the high-definition video signal obtained by synthesizing the four sets of Hi-Vision signals in time series by the video signal separating device 35 and separates each set of Hi-Vision signals separately. After that, one screen is simultaneously synthesized and displayed on a display device 36 (for example, a plurality of ILA super projectors ILA-M12KSC manufactured by Victor Company of Japan, with a single screen synthesis configuration on a screen). That is, the 4 supplied from the camera system 31
A set of HDTV signals directly, or a recording / reproducing device 3
The high-definition images corresponding to the four sets of Hi-Vision signals reproduced and supplied from 3 are displayed on the image display device 36.
【００５３】次に、イメージセンサ用チップＣＰ１′、
ＣＰ２′、ＣＰ３′内の電子シャッター駆動部による動
作について説明する。この電子シャッター駆動部は、固
体撮像素子の垂直方向２画素、水平方向２画素の隣接す
る計４画素を一組として全画素をこの組単位に分割し、
各組の対応する位置の画素を同時に駆動し、かつ、順次
各組の４画素を駆動する。Next, the image sensor chip CP1 ',
The operation of the electronic shutter driving unit in CP2 'and CP3' will be described. The electronic shutter driving unit divides all pixels into a set of four pixels adjacent to each other, two pixels in the vertical direction and two pixels in the horizontal direction of the solid-state imaging device,
The pixels at the corresponding positions in each set are simultaneously driven, and the four pixels in each set are sequentially driven.
【００５４】すなわち、図７（Ａ）に示すように、各組
を構成する４画素を、、、とすると、水平方向
には画素と（又は画素と）の交互配置となり、
垂直方向には画素と（又は画素と）の交互配置
となる。電子シャッター駆動部の動作について図７及び
図８と共に説明する。図８（Ａ）は垂直同期信号で、垂
直同期期間Ｔ１、垂直帰線消去期間Ｔｂとする。まず図
７（Ｂ）の（１）に示すように、電子シャッターをオン
にして画素に対してのみ被写体像を書き込む。この画
素の書き込み期間は図８（Ｂ）にｔｗで示す。このと
き、図７（Ｂ）の（２）に示すように画素に対して同
じ組の対角に位置する画素の既に書き込まれた被写体
像を読み出す。この画素の読み出し期間は図８（Ｄ）
にｔｗで示す。上記の期間twは固定値ではなく、被写体
像光量により増減される。That is, as shown in FIG. 7 (A), if the four pixels constituting each set are, the pixels and (or pixels) are alternately arranged in the horizontal direction.
In the vertical direction, pixels and (or pixels) are alternately arranged. The operation of the electronic shutter drive unit will be described with reference to FIGS. FIG. 8A shows a vertical synchronization signal, which is a vertical synchronization period T1 and a vertical blanking period Tb. First, as shown in (1) of FIG. 7B, the electronic shutter is turned on, and the subject image is written only in the pixels. The writing period of this pixel is indicated by tw in FIG. At this time, as shown in (2) of FIG. 7B, the already written subject image of the pixels located at the same set of diagonal positions with respect to the pixels is read. The readout period of this pixel is shown in FIG.
Is indicated by tw. The period tw is not a fixed value, but is increased or decreased according to the light amount of the subject image.
【００５５】図８（Ｂ）に示すように、次の垂直同期期
間内tpに画素に書き込まれた電荷を転送し、その次の
垂直同期期間trで被写体像の電荷を映像情報として読み
出す。図７（Ｃ）の（１）及び図８（Ｃ）に示すよう
に、上記の画素の電荷転送期間tp内の書き込み期間tw
で電子シャッターをオンにして画素に対してのみ被写
体像を書き込む。このとき、図７（Ｃ）の（２）及び図
８（Ｅ）に示すように画素に対して同じ組の対角に位
置する画素の既に書き込まれた被写体像を、期間twで
読み出す。As shown in FIG. 8B, the charges written to the pixels are transferred during the next vertical synchronization period tp, and the charges of the subject image are read out as video information in the next vertical synchronization period tr. As shown in (1) of FIG. 7C and FIG. 8C, the writing period tw in the charge transfer period tp of the pixel described above.
To turn on the electronic shutter and write the subject image only to the pixels. At this time, as shown in (2) of FIG. 7 (C) and FIG. 8 (E), the already written subject image of the pixels located at the same set of diagonal positions with respect to the pixels is read out in the period tw.
【００５６】次に、図７（Ｄ）の（１）及び図８（Ｄ）
に示すように、電子シャッターをオンにして画素に対
してのみ被写体像を書き込む。このとき、図７（Ｄ）の
（２）及び図８（Ｂ）に示すように画素に対して同じ
組の対角に位置する画素の既に書き込まれた被写体像
を読み出し、続いて、図７（Ｅ）の（１）及び図８
（Ｅ）に示すように、電子シャッターをオンにして画素
に対してのみ被写体像を書き込むと共に、同図（Ｅ）
の（２）及び図８（Ｃ）に示すように画素に対して同
じ組の対角に位置する画素の既に書き込まれた被写体
像を読み出す。以下、図７（Ｆ）、（Ｇ）に示すよう
に、上記と同様の動作を繰り返す。このように、順次対
角方向での画素の書き込みと読み出しを同時に行うこと
により、読み書きの際に隣接画素への影響を最小限にす
ることができる。また近接した画素を用いて順次映像信
号を連続構成するので、違和感のない動画像として使用
できる。Next, (1) of FIG. 7D and FIG.
As shown in (5), the electronic shutter is turned on, and the subject image is written only in the pixels. At this time, as shown in (2) of FIG. 7D and FIG. 8B, the already written subject images of the pixels located at the same set of diagonal positions with respect to the pixels are read out. (E) (1) and FIG.
As shown in (E), the electronic shutter is turned on, and the subject image is written only to the pixels, and at the same time,
As shown in (2) and FIG. 8 (C), the already written subject images of the pixels located at the same set of diagonal positions with respect to the pixels are read out. Hereinafter, as shown in FIGS. 7F and 7G, the same operation as described above is repeated. In this way, by simultaneously performing writing and reading of pixels sequentially in the diagonal direction, it is possible to minimize the influence on adjacent pixels during reading and writing. In addition, since the video signal is sequentially formed using the adjacent pixels, the video signal can be used as a moving image without a sense of discomfort.
【００５７】なお、電子シャッター駆動部の動作は上記
に限定されるものではなく、例えば、図８（Ｇ）に示す
ように、同図（Ｆ）に示す垂直同期信号の垂直同期期間
内tw’に全画素〜を同時に書き込み、同図（Ｈ）に
示すように、次の垂直帰線期間内tp’で全画素に書き込
まれた電荷をすべて同時に転送した後、図８（Ｉ）、
（Ｊ）、（Ｋ）、（Ｌ）のタイミングで画素、画素
、画素、画素から蓄積電荷を順次読み出す。これ
により、画素〜を時間軸を合わせ同時に合成して表
示することにより、被写体像のぶれのない高解像度画像
が容易に得られる。The operation of the electronic shutter driver is not limited to the above. For example, as shown in FIG. 8G, tw 'in the vertical synchronization period of the vertical synchronization signal shown in FIG. , All the charges written to all the pixels are simultaneously transferred during the next vertical retrace period tp ', as shown in FIG.
At the timings (J), (K), and (L), pixels, pixels, pixels, and accumulated charges are sequentially read from the pixels. Accordingly, by combining and displaying the pixels 1 and 2 at the same time on the time axis, a high-resolution image without blurring of the subject image can be easily obtained.
【００５８】次に、第２の実施の形態の電子シャッター
駆動部と任意の一組の４画素の回路構成について図９の
回路図と共に説明する。同図中、図３と同一構成部分に
は同一符号を付し、その説明を省略する。図９におい
て、４つの画素の構成は図３の第１の実施の形態と略同
一であるが、電荷転送用スイッチＴｒ1-1〜Ｔｒ2-2は電
子シャッター駆動部３７からの転送パルスtp1-1〜tp2-2
により順次オンとされ、またリセット用スイッチＳＷb1
-1〜ＳＷb2-2も電子シャッター駆動部３７からのパルス
により順次オンとされる。また、リセット用スイッチＳ
Ｗa1-1〜ＳＷa2-2は、垂直駆動部１４からの信号vp1-1
〜vp2-2により順次にオンとされる。Next, a circuit configuration of the electronic shutter driving section of the second embodiment and an arbitrary set of four pixels will be described with reference to the circuit diagram of FIG. 3, the same components as those of FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In FIG. 9, the configuration of the four pixels is substantially the same as that of the first embodiment in FIG. 3, but the charge transfer switches Tr1-1 to Tr2-2 are provided with transfer pulses tp1-1 from the electronic shutter driver 37. ~ Tp2-2
, And the reset switch SWb1
-1 to SWb2-2 are also sequentially turned on by a pulse from the electronic shutter drive unit 37. The reset switch S
Wa1-1 to SWa2-2 are signals vp1-1 from the vertical drive unit 14.
Are sequentially turned on by .about.vp2-2.
【００５９】例えば、画素の場合、垂直駆動部１４か
ら出力されたリセットパルスvp1−1によりＳＷａ1−1を
オンにして画素のフォトダイオードＤ1-1をリセット
した後、ＳＷａ1−1をオフにすると、フォトダイオード
Ｄ1−1には被写体像の光像が照射され、この光像に応じ
た電荷が蓄積される。次に、電子シャッター駆動部３７
からリセットパルスをスイッチＳＷｂ1−1に供給してオ
ンとし、スイッチＳＷb1-1を通してコンデンサＣ1−1を
リセットした後、電子シャッター駆動部３７からハイレ
ベルの転送パルスtp1−1をスイッチTr1−1のゲートに印
加してこれをオンにし、フォトダイオードＤ1−1の電荷
をコンデンサＣ1−1に転送する。For example, in the case of a pixel, after turning on SWa1-1 by the reset pulse vp1-1 output from the vertical drive unit 14 to reset the photodiode D1-1 of the pixel, and then turning off SWa1-1, The photodiode D1-1 is irradiated with a light image of a subject image, and charges corresponding to the light image are accumulated. Next, the electronic shutter driving unit 37
Supplies a reset pulse to the switch SWb1-1 to turn it on, resets the capacitor C1-1 through the switch SWb1-1, and outputs a high-level transfer pulse tp1-1 from the electronic shutter driving unit 37 to the gate of the switch Tr1-1. To turn it on to transfer the charge of the photodiode D1-1 to the capacitor C1-1.
【００６０】次に、垂直駆動部１４よりハイレベルの垂
直読み出し信号V1をスイッチSV1−1のゲートに供給して
オンさせ、さらに水平駆動部１３からハイレベルの水平
読み出し信号H1をスイッチSH1のゲートに供給してオン
させることにより、これらのスイッチSV1-1及びＳＨ１
を通してコンデンサＣ1-1に保持されている電荷に対応
した端子電圧が映像信号としてPoutへ出力される。以
下、画素、、についてもタイミングが異なるだけ
で、上記と同様の動作を行い順次に映像信号をPoutへ出
力する。Next, the high level vertical read signal V1 is supplied from the vertical drive unit 14 to the gate of the switch SV1-1 to be turned on, and the high level horizontal read signal H1 is supplied from the horizontal drive unit 13 to the gate of the switch SH1. To turn on these switches SV1-1 and SH1.
The terminal voltage corresponding to the electric charge held in the capacitor C1-1 is output to Pout as a video signal. Hereinafter, the same operation as described above is performed except for the timing of the pixels, and the video signals are sequentially output to Pout.
【００６１】第２の実施の形態の信号処理ユニット３の
構成は第１の実施の形態と同様であり、信号処理ユニッ
ト３からは４つのハイビジョン信号が並列に出力され
る。ここで、これら４つのハイビジョン信号は、画素
のみで構成されたハイビジョン信号HDTV1と、画素の
みで構成されたハイビジョン信号HDTV2と、画素のみ
で構成されたハイビジョン信号HDTV3と、画素のみで
構成されたハイビジョン信号HDTV4である。The configuration of the signal processing unit 3 according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and four high vision signals are output from the signal processing unit 3 in parallel. Here, these four HDTV signals are a HDTV signal HDTV1 composed of only pixels, a HDTV signal HDTV2 composed of only pixels, a HDTV signal HDTV3 composed of only pixels, and a HDTV composed of only pixels. The signal is HDTV4.
【００６２】図６に示した映像信号選択装置３２は、こ
れらのハイビジョン信号HDTV1〜HDTV4が並列に入力され
るので、並直列変換してこれらを直列に順次出力する。
これにより、例えば連続した一つのハイビジョン信号が
記録再生装置３３へ出力されるので、記録再生装置３３
は１台のハイビジョン用ＶＴＲで構成することができ
る。Since the high-vision signals HDTV1 to HDTV4 are input in parallel, the video signal selection device 32 shown in FIG. 6 performs parallel-to-serial conversion and sequentially outputs them in series.
Thereby, for example, one continuous high-definition signal is output to the recording / reproducing device 33.
Can be composed of one HDTV VTR.
【００６３】この場合、ハイビジョン信号HDTV1〜HDTV4
は近接した画素〜で構成されているため、図７及び
図８（Ａ）〜（Ｅ）で述べた順次書き込みと読み出しを
行う場合は、１垂直同期期間毎に撮像された静止画が順
次に切り替わるので、このまま通常の動画信号として用
いることができ、記録再生装置３３だけでなく、画像表
示装置３４も例えばハイビジョン信号用でよい。In this case, the HDTV signals HDTV1 to HDTV4
Is composed of pixels adjacent to each other, so that when performing the sequential writing and reading described in FIGS. 7 and 8A to 8E, the still images captured every one vertical synchronization period are sequentially changed. Since the switching is performed, it can be used as a normal moving image signal as it is, and not only the recording / reproducing device 33 but also the image display device 34 may be, for example, a high-vision signal.
【００６４】画像表示装置３４は直列に入力された画像
信号（ハイビジョン信号HDTV1〜HDTV4）を映像信号分離
装置３５で並列に変換し、一画面表示可能な表示装置３
６で同時に表示することにより高解像度画像を実現でき
る。特に図８（Ｆ）〜（Ｌ）と共に説明した同時書き込
み順次読み出しでは、全画素が同一時刻で書き込みが行
われるので、一画面の画像が静止することになり、より
鮮明な表示画像が得られる。さらに高解像度とするには
同様の構成を2組、3組のように増加すればよい。The image display device 34 converts the serially input image signals (high-vision signals HDTV1 to HDTV4) in parallel by the video signal separation device 35, and displays the image on one screen.
By displaying the images simultaneously at step 6, a high-resolution image can be realized. In particular, in the simultaneous writing and sequential reading described with reference to FIGS. 8F to 8L, since writing is performed on all pixels at the same time, an image of one screen is frozen, and a clearer display image can be obtained. . To achieve higher resolution, the same configuration may be increased to two or three sets.
【００６５】次に、本発明の第３の実施の形態について
説明する。この実施の形態の画像表示システムの構成は
第２の実施の形態と同様であるが、固体撮像装置の画素
の構成が第２実施の形態と異なる。図１０は本発明にな
る固体撮像装置の第３の実施の形態の要部の回路図を示
す。同図中、図９と同一構成部分には同一符号を付し、
その説明を省略する。この実施の形態は、図３及び図９
に示したイメージセンサ用チップ（固体撮像装置）ＣＰ
中のリセット用スイッチＳＷb1-1〜ＳＷb2-2を削除した
点に特徴がある。Next, a third embodiment of the present invention will be described. The configuration of the image display system of this embodiment is the same as that of the second embodiment, but the configuration of the pixels of the solid-state imaging device is different from that of the second embodiment. FIG. 10 is a circuit diagram of a main part of a third embodiment of the solid-state imaging device according to the present invention. In the figure, the same components as those in FIG.
The description is omitted. This embodiment is described in FIGS.
Sensor chip (solid-state imaging device) CP shown in
It is characterized in that the reset switches SWb1-1 to SWb2-2 in the middle are deleted.
【００６６】次に、図１０の実施の形態の動作について
図１１のタイミングチャートを併せ参照して説明する。
図１０の垂直駆動部１４から図１１（Ａ）に示すパルス
ｖｐ1-1をスイッチＳＷa1-1のゲートに印加し、パルス
ｖｐ1-1のハイレベルの期間、スイッチＳＷa1-1をオン
とする。これにより、所定の電圧がスイッチＳＷa1-1を
通してフォトダイオードＤ1-1のカソードに印加され
て、そのカソード電圧を所定の電圧に固定する（つま
り、リセットする）。Next, the operation of the embodiment of FIG. 10 will be described with reference to the timing chart of FIG.
The pulse vp1-1 shown in FIG. 11A is applied to the gate of the switch SWa1-1 from the vertical drive unit 14 in FIG. 10 and the switch SWa1-1 is turned on during the high level of the pulse vp1-1. As a result, a predetermined voltage is applied to the cathode of the photodiode D1-1 through the switch SWa1-1, and the cathode voltage is fixed at a predetermined voltage (that is, reset).
【００６７】これと同時に、図１０の電子シャッター駆
動部３９から図１１（Ａ）に示すように、ハイレベルの
信号ｔｐ1-1が電荷転送用スイッチＴｒ1-1のゲートに印
加されてＴｒ1-1がオンとされ、画素のフォトダイオ
ードＤ1-1のカソード電圧がスイッチＴｒ1-1を通してコ
ンデンサＣ1-1に印加されるため、コンデンサＣ1-1も上
記の所定の電圧にリセットされる。At the same time, as shown in FIG. 11A, a high-level signal tp1-1 is applied to the gate of the charge transfer switch Tr1-1 by the electronic shutter driving section 39 of FIG. Is turned on, and the cathode voltage of the photodiode D1-1 of the pixel is applied to the capacitor C1-1 through the switch Tr1-1, so that the capacitor C1-1 is also reset to the predetermined voltage.
【００６８】その後、図１１（Ａ）にａで示すように、
パルスｖｐ1-1がローレベルとなり、スイッチＳＷa1-1
がオフとなった時点から、図１１（Ａ）にＳ１で示すよ
うにフォトダイオードＤ1−1に照射されている被写体像
の光像に応じた電荷が、フォトダイオードＤ1−1に蓄積
され始める。このとき、信号ｔｐ1-1はローレベルであ
り、垂直同期期間内で信号ｔｐ1-1が再びハイレベルと
なる時点までの期間（時刻ｃからｅまでの期間Ｔcharg
e）、フォトダイオードＤ1−1に電荷が蓄積される。Thereafter, as shown by a in FIG.
The pulse vp1-1 becomes low level, and the switch SWa1-1
Is turned off, the electric charge corresponding to the light image of the subject image irradiated on the photodiode D1-1 starts to be accumulated in the photodiode D1-1 as shown by S1 in FIG. At this time, the signal tp1-1 is at the low level, and the period until the signal tp1-1 becomes the high level again in the vertical synchronization period (the period Tcharg from time c to e).
e), charges are accumulated in the photodiode D1-1.
【００６９】その後、信号ｔｐ1-1が短期間ハイレベル
になると、スイッチＴｒ1-1が短期間オンとされ、フォ
トダイオードＤ1-1に蓄積されている被写体像の光像に
よる電荷がスイッチＴｒ1-1を通してコンデンサＣ1-1に
転送されて保持される。Thereafter, when the signal tp1-1 goes high for a short period of time, the switch Tr1-1 is turned on for a short period of time, and the electric charge by the light image of the subject image accumulated in the photodiode D1-1 is changed to the switch Tr1-1. Is transferred to and held by the capacitor C1-1.
【００７０】続いて、垂直駆動部１４よりハイレベルの
垂直読み出し信号V1をスイッチSV1−1のゲートに供給し
てオンさせ、さらに水平駆動部１３からハイレベルの水
平読み出し信号H1をスイッチSH1のゲートに供給してオ
ンさせることにより、これらのスイッチＳＶ1-1及びＳ
Ｈ１を通してコンデンサＣ1-1に保持されている電荷に
対応した端子電圧が映像信号としてPoutへ出力される。
以下、画素、、の各フォトダイオードＤ1-2、Ｄ2
-1、Ｄ2-2についてもタイミングが異なるだけで、上記
と同様の動作を行い順次に映像信号をPoutへ出力する。
以上により電子シャッター動作による垂直同期信号期間
の静止画映像信号を得ることができる。Subsequently, a high level vertical read signal V1 is supplied from the vertical drive unit 14 to the gate of the switch SV1-1 to turn on the switch SV1-1, and a high level horizontal read signal H1 is supplied from the horizontal drive unit 13 to the gate of the switch SH1. To turn on these switches SV1-1 and SV1-1.
A terminal voltage corresponding to the electric charge held in the capacitor C1-1 is output to Pout as a video signal through H1.
Hereinafter, the photodiodes D1-2 and D2 of the pixel
-1 and D2-2, except that the timing is different, the same operation as described above is performed, and video signals are sequentially output to Pout.
As described above, it is possible to obtain a still image video signal in the vertical synchronizing signal period by the electronic shutter operation.
【００７１】また、垂直同期信号期間を飛び越し走査を
含めて静止画としたい場合は、図１１（Ｂ）のようにす
ればよい。同図中、ｖｐ1-1-LはスイッチＳＷa1-1のゲ
ートに印加されるリセットパルス、ｔｐ1-1-Lはスイッ
チＴｒ1-1のゲートに印加される転送パルス、S1−LはD1
−1の光像による電荷形成期間Tcharge’をそれぞれ示
す。以上により、電子シャッターによるリセット動作を
フォトダイオードD1−1とコンデンサC1−1に対して同時
に行うことができ、固体撮像装置を簡単に形成すること
ができる。なお、T1及びT1−Lのe−fの転送期間は水平
帰線期間とすれば、映像信号読み出し時に転送による画
面欠落等の影響を及ぼすことはない。When a vertical synchronizing signal period is desired to be a still image including interlaced scanning, the operation may be performed as shown in FIG. In the figure, vp1-1-L is a reset pulse applied to the gate of the switch SWa1-1, tp1-1-L is a transfer pulse applied to the gate of the switch Tr1-1, and S1-L is D1
1 shows a charge formation period Tcharge ′ by an optical image of −1. As described above, the reset operation by the electronic shutter can be simultaneously performed on the photodiode D1-1 and the capacitor C1-1, and a solid-state imaging device can be easily formed. Note that if the transfer period of ef of T1 and T1-L is a horizontal retrace period, there will be no effect such as screen loss due to transfer when reading a video signal.
【００７２】[0072]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
全画素数を所定のテレビジョン方式のＮ倍程度に増加さ
せたとしても、Ｎ個の分割固体撮像部を別々に駆動して
所定のテレビジョン方式の画像信号と同程度の解像度の
Ｎ種類の画像信号を得ることができるため、画素数の増
加による高速動作を必要とせず、大画面で鮮明な表示画
像を得ることができる。As described above, according to the present invention,
Even if the total number of pixels is increased to about N times of the predetermined television system, the N divided solid-state imaging units are separately driven and N types of the same resolution as the image signal of the predetermined television system are driven. Since an image signal can be obtained, a clear display image can be obtained on a large screen without requiring high-speed operation due to an increase in the number of pixels.
【００７３】また、本発明によれば、上記の分割固体撮像
部は、二次元配置された複数の画素を水平方向にのみ所
定数の画素ずつＮ分割したものであり、同一方向に分割
するようにしているため、集積回路における分割固体撮
像部のパターン作成が容易で、しかも高精度が得られ、ま
た同一パターンのため、各分割固体撮像部間のばらつき
を少なくできる。Further, according to the present invention, the divided solid-state imaging unit divides a plurality of pixels arranged two-dimensionally into N pixels by a predetermined number of pixels only in the horizontal direction, and divides the pixels in the same direction. Therefore, it is easy to create a pattern of the divided solid-state imaging units in the integrated circuit, and high accuracy is obtained. Further, since the patterns are the same, variations among the divided solid-state imaging units can be reduced.
【００７４】また、本発明によれば、各組のＭ個の画素
のうち同じ配列位置にある画素同士は同じ書き込みタイ
ミングで書き込まれた後、同じ読み出しタイミングで読
み出され、また、同じ垂直同期期間内では別の配列位置
にある画素同士が一方は書き込まれ、他方は読み出され
ることにより得た撮像信号を出力するようにしたため、
異なる時刻で順次に撮像されたＭ種類の画像信号を後段
で生成させることができ、よって、通常の画像信号とし
て扱えるので、広い範囲にわたって応用が可能である。Further, according to the present invention, the pixels at the same arrangement position among the M pixels of each set are written at the same write timing, are read at the same read timing, and have the same vertical synchronization. During the period, one of the pixels at another arrangement position is written, and the other is configured to output an imaging signal obtained by being read,
M types of image signals sequentially picked up at different times can be generated in the subsequent stage, and thus can be handled as normal image signals, so that application is possible over a wide range.
【００７５】また、本発明によれば、二次元配置された
複数の画素のすべてに対して、同じ垂直同期信号期間内
で同時に被写体像の光像に応じた電荷を形成させ、各組
のＭ個の画素のうち、同じ配列位置の各画素に対応した
受光部からの電荷を蓄積している電荷蓄積部から蓄積電
荷に応じた信号を読み出すことを、各組の画素配列位置
順に垂直同期信号期間毎に順次行うようにしたため、画
素数の増加による高速動作を必要とせず、大画面で鮮明
な静止画像を得ることができる。According to the present invention, charges corresponding to the light image of the subject image are simultaneously formed in all the plurality of pixels arranged two-dimensionally within the same vertical synchronizing signal period. Among the pixels, reading a signal corresponding to the accumulated charge from the charge accumulating portion accumulating the charge from the light receiving portion corresponding to each pixel at the same arrangement position is a vertical synchronization signal in the order of the pixel arrangement position of each set. Since the operation is sequentially performed for each period, a high-speed operation due to an increase in the number of pixels is not required, and a clear still image on a large screen can be obtained.
【００７６】また、本発明によれば、受光部に形成された
電荷と電荷蓄積部に蓄積されている電荷とを同時にリセ
ットするようにしたため、別々にリセットするよりも回
路構成を簡略化できる。Further, according to the present invention, the electric charge formed in the light receiving portion and the electric charge stored in the electric charge accumulating portion are reset at the same time, so that the circuit configuration can be simplified as compared with the case of resetting separately.
【００７７】更に、本発明によれば、Ｍ種類の画像信号
を画像表示装置により一つ又はＭ分割された画像として
表示するようにしたため、一つの画像として表示すると
きは高精細度の画像で大画面で表示することができ、ま
た、Ｍ分割された画像として表示するときはＭ個の静止
画像を表示することができる。Further, according to the present invention, since M kinds of image signals are displayed as one or M divided images by the image display device, when displaying as one image, a high definition image is displayed. It can be displayed on a large screen, and when displayed as M-divided images, M still images can be displayed.
【図１】本発明になる画像表示システムの第１の実施の
形態のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of an image display system according to the present invention.
【図２】本発明になる固体撮像装置の要部の一実施の形
態のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of a main part of the solid-state imaging device according to the present invention.
【図３】本発明になる固体撮像装置の画素構成の第１の
実施の形態の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a first embodiment of a pixel configuration of the solid-state imaging device according to the present invention.
【図４】図３の電子シャッター動作説明用タイミングチ
ャートである。FIG. 4 is a timing chart for explaining an electronic shutter operation of FIG. 3;
【図５】図１の信号処理ユニットの構成をイメージセン
サ用チップと共に示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of the signal processing unit of FIG. 1 together with an image sensor chip.
【図６】本発明になる画像表示システムの第２の実施の
形態のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of a second embodiment of the image display system according to the present invention.
【図７】図６中のカメラシステムにおける電子シャッタ
ー駆動の動作原理図である。7 is an operation principle diagram of an electronic shutter drive in the camera system in FIG. 6;
【図８】図７の電子シャッター駆動動作時の各例のタイ
ミングチャートである。8 is a timing chart of each example at the time of the electronic shutter driving operation of FIG. 7;
【図９】本発明になる固体撮像装置の画素構成の第２の
実施の形態の回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram of a second embodiment of the pixel configuration of the solid-state imaging device according to the present invention.
【図１０】本発明になる固体撮像装置の画素構成の第３
の実施の形態の回路図である。FIG. 10 shows a third pixel configuration of the solid-state imaging device according to the present invention.
It is a circuit diagram of an embodiment.
【図１１】図１０の電子シャッター動作説明用タイミン
グチャートである。11 is a timing chart for explaining the operation of the electronic shutter in FIG. 10;
【図１２】従来の固体撮像装置の画素構成の一例の回路
図である。FIG. 12 is a circuit diagram illustrating an example of a pixel configuration of a conventional solid-state imaging device.
１、３１ カメラシステム ２ 光学レンズ系 ３ 信号処理ユニット ４ モニタ装置 ５、３３ 記録再生装置 ６、３４ 画像表示装置 ７ 三色分解プリズム ８、８´ 高解像度カメラ部 １０ 固体撮像素子 １１ データ制御部 １２ タイミングコントロール部 １３ 水平駆動部 １４ 垂直駆動部 １５、３７、３９ 電子シャッター駆動部 １６、ＣＤ１〜ＣＤ８ 素子読み出しノイズ補正部 １７、Ａ１〜Ａ８ 出力信号利得・オフセット調整部 ２１ インタフェース回路 ２２ 同期信号発生器 ２３ カメラコントロールユニット（ＣＣＵ） ３２ 映像信号選択装置 ３５ 映像信号分離装置 ３６ 表示装置 ＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３、ＣＰ、ＣＰ１´、ＣＰ２´、
ＣＰ３´ イメージセンサ用チップ Ｃ1-1〜Ｃ2-2 コンデンサ ＤＴ１〜ＤＴ８ 分割固体撮像部 Ｄ1-1〜Ｄ2-2 フォトダイオード ＳＷa1-1〜ＳＷa2-2、ＳＷb1-1〜ＳＷb2-2 リセット用
スイッチ Ｔｒ1-1〜Ｔｒ2-2 電荷転送用スイッチ ＳＶ1-1〜ＳＶ2-2 垂直読み出しスイッチ ＳＨ１、ＳＨ２ 水平読み出しスイッチDESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 31 Camera system 2 Optical lens system 3 Signal processing unit 4 Monitoring device 5, 33 Recording / reproducing device 6, 34 Image display device 7 Three-color separation prism 8, 8 'High-resolution camera part 10 Solid-state image sensor 11 Data control part 12 Timing control unit 13 Horizontal drive unit 14 Vertical drive unit 15, 37, 39 Electronic shutter drive unit 16, CD1 to CD8 element readout noise correction unit 17, A1 to A8 Output signal gain / offset adjustment unit 21 Interface circuit 22 Synchronous signal generator 23 Camera Control Unit (CCU) 32 Video Signal Selection Device 35 Video Signal Separation Device 36 Display Device CP1, CP2, CP3, CP, CP1 ', CP2',
CP3 ′ Image sensor chip C1-1 to C2-2 Capacitors DT1 to DT8 Split solid-state imaging unit D1-1 to D2-2 Photodiodes SWa1-1 to SWa2-2, SWb1-1 to SWb2-2 Reset switch Tr1- 1 to Tr2-2 Charge transfer switch SV1-1 to SV2-2 Vertical readout switch SH1, SH2 Horizontal readout switch
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C022 AA00 AB68 AC42 5C024 AA01 CA11 CA16 FA01 GA11 HA05 HA09 JA09 JA31 5C082 AA02 AA27 BA20 BA34 BA35 BA41 BB01 DA51 MM02 MM05 MM10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5C022 AA00 AB68 AC42 5C024 AA01 CA11 CA16 FA01 GA11 HA05 HA09 JA09 JA31 5C082 AA02 AA27 BA20 BA34 BA35 BA41 BB01 DA51 MM02 MM05 MM10
Claims (7)
にのみ所定数の画素ずつＮ（Ｎは２以上の整数）分割し
て得たＮ個の分割固体撮像部により、被写体の光像を受
光して、それぞれ撮像情報を生成する固体撮像素子と、 前記Ｎ個の分割固体撮像部によりそれぞれ生成された各
撮像情報に基づいて、Ｎ種類の画像信号を別々に生成し
て並列に出力する画像信号生成手段とを有することを特
徴とする固体撮像装置。An optical image of a subject is obtained by N divided solid-state imaging units obtained by dividing a plurality of two-dimensionally arranged pixels by N (N is an integer of 2 or more) by a predetermined number of pixels only in a horizontal direction. And N-type image signals are separately generated and output in parallel based on each of the imaging information respectively generated by the N divided solid-state imaging units. A solid-state imaging device comprising:
割固体撮像部の画像書き込みタイミングを、それぞれ垂
直同期信号期間内の同一のタイミングに制御する書き込
みタイミング制御手段と、前記Ｎ個の分割固体撮像部の
画像読み出しタイミングを、それぞれ前記垂直同期信号
期間と同一又は異なる垂直同期信号期間内に制御する読
み出しタイミング制御手段とを有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 image signal generating unit includes: a write timing control unit that controls image writing timings of the N divided solid-state imaging units to be the same timing within a vertical synchronization signal period; 2. The solid-state imaging device according to claim 1, further comprising: read-out timing control means for controlling an image readout timing of the solid-state imaging unit within a vertical synchronization signal period that is the same as or different from the vertical synchronization signal period.
にのみ所定数の画素ずつＮ（Ｎは２以上の整数）分割し
て得たＮ個の分割固体撮像部により、被写体の光像を受
光して、それぞれ撮像情報を生成する固体撮像素子と、
前記Ｎ個の分割固体撮像部によりそれぞれ生成された各
撮像情報に基づいて、Ｎ種類の画像信号を別々に生成し
て並列に出力する画像信号生成手段とを有する固体撮像
装置と、 前記固体撮像装置から並列に出力されたＮ種類の画像信
号に対して所定の信号処理を行った後、前記固体撮像素
子の全画素を隣接するＭ個（Ｍは前記Ｎより小なる２以
上の整数）の画素を組として複数の組に分割したとき
の、各組の前記Ｍ個の画素のうち、同じ配列位置の画素
同士の撮像信号を１チャンネルとする、全部で前記Ｍチ
ャンネルの撮像信号に変換して並列に出力する信号処理
手段と、 前記信号処理手段から並列に出力されたＭチャンネルの
撮像信号を、一つ又はＭ分割された画像として表示する
画像表示装置とを有することを特徴とする画像表示シス
テム。3. A light image of a subject is obtained by N divided solid-state imaging units obtained by dividing a plurality of two-dimensionally arranged pixels by N (N is an integer of 2 or more) by a predetermined number of pixels only in the horizontal direction. , A solid-state image sensor that generates imaging information,
A solid-state imaging device having image signal generation means for separately generating N types of image signals based on the respective pieces of imaging information generated by the N divided solid-state imaging units and outputting the image signals in parallel; After performing predetermined signal processing on N types of image signals output in parallel from the device, all pixels of the solid-state imaging device are connected to M adjacent pixels (M is an integer of 2 or more smaller than the N). When the pixels are divided into a plurality of groups, each of the M pixels in each group is converted into an M-channel imaging signal, in which an imaging signal between pixels at the same arrangement position is defined as one channel. And an image display device for displaying M-channel image signals output in parallel from the signal processing means as one or M-divided images. Display system Beam.
にのみ所定数の画素ずつＮ（Ｎは２以上の整数）分割し
て得たＮ個の分割固体撮像部と、 前記分割固体撮像部の各画素を構成する各受光部に対応
して設けられ、対応して設けられた該受光部により受光
して得られた被写体像の光像に応じた電荷を受けて蓄積
する電荷蓄積部と、 前記二次元配置された複数の画素のすべてを隣接するＭ
個（Ｍは前記Ｎより小なる２以上の整数）の画素を組と
して複数の組に分割したときの、各組の前記Ｍ個の画素
のうち、第１の配列位置の各画素に対応した前記受光部
に対しては、同じ垂直同期信号期間内の書き込みタイミ
ングで前記被写体像の光像に応じた電荷を形成させると
同時に、第２の配列位置の各画素に対応した前記受光部
からの電荷を蓄積している前記電荷蓄積部に対しては、
蓄積電荷に応じた信号を読み出すことを、前記各組の画
素配列位置順に前記垂直同期信号期間毎に順次行う書き
込み及び読み出し制御手段と、 前記書き込みタイミングに従って前記受光部に形成され
た電荷を、書き込み期間の次の垂直同期信号期間内で前
記電荷蓄積部に転送させる転送手段と、 前記書き込み及び読み出し制御手段により前記電荷蓄積
部から蓄積電荷に応じた信号を読み出された信号を時系
列的に合成して撮像信号として取り出す画像出力部とを
有することを特徴とする固体撮像装置。4. N divided solid-state imaging units obtained by dividing a plurality of two-dimensionally arranged pixels by N (N is an integer of 2 or more) by a predetermined number of pixels only in the horizontal direction; Charge storage unit provided corresponding to each light receiving unit constituting each pixel of the unit, and receiving and accumulating charges corresponding to a light image of a subject image obtained by receiving light by the corresponding light receiving unit provided And M adjacent to all of the two-dimensionally arranged pixels.
When a plurality of pixels (M is an integer of 2 or more smaller than N) are divided into a plurality of groups, each of the M pixels of each group corresponds to each pixel at the first arrangement position. At the same time, charges corresponding to the light image of the subject image are formed at the writing timing within the same vertical synchronization signal period, and the light from the light receiving unit corresponding to each pixel at the second arrangement position is formed. For the charge accumulating portion accumulating charge,
Writing and reading control means for sequentially reading out a signal corresponding to the accumulated charge in each of the vertical synchronizing signal periods in the order of the pixel arrangement positions of each set; and writing the charge formed in the light receiving portion according to the writing timing. Transfer means for transferring the charge to the charge storage unit within a vertical synchronization signal period following the period, and a signal in which a signal corresponding to the stored charge is read from the charge storage unit by the write and read control unit in a time-series manner. A solid-state imaging device, comprising: an image output unit that synthesizes and extracts an image as an imaging signal.
２の配列位置の各画素とは、同じ組において互いに対角
の位置にあることを特徴とする請求項４記載の固体撮像
装置。5. The solid-state imaging device according to claim 4, wherein each pixel at the first arrangement position and each pixel at the second arrangement position are at diagonal positions in the same set. apparatus.
にのみ所定数の画素ずつＮ（Ｎは２以上の整数）分割し
て得たＮ個の分割固体撮像部と、 前記分割固体撮像部の各画素を構成する各受光部に対応
して設けられ、対応して設けられた該受光部により受光
して得られた被写体像の光像に応じた電荷を受けて蓄積
する電荷蓄積部と、 前記二次元配置された複数の画素のすべてに対して、同
じ垂直同期信号期間内で同時に前記被写体像の光像に応
じた電荷を形成させ、前記二次元配置された複数の画素
のすべてを隣接するＭ個（Ｍは前記Ｎより小なる２以上
の整数）の画素を組として複数の組に分割したときの、
各組の前記Ｍ個の画素のうち、同じ配列位置の各画素に
対応した前記受光部からの電荷を蓄積している前記電荷
蓄積部から蓄積電荷に応じた信号を読み出すことを、前
記各組の画素配列位置順に垂直同期信号期間毎に順次行
う書き込み及び読み出し制御手段と、 前記書き込み及び読み出し制御手段により、すべての前
記受光部に同時に形成された電荷を、書き込み期間の次
の垂直帰線消去期間内で前記電荷蓄積部に同時に転送さ
せる転送手段と、 前記書き込み及び読み出し制御手段により前記電荷蓄積
部から読み出された蓄積電荷に応じた信号を時系列的に
合成して撮像信号として取り出す画像出力部とを有する
ことを特徴とする固体撮像装置。6. A divided solid-state imaging unit, wherein N divided solid-state imaging units are obtained by dividing a plurality of two-dimensionally arranged pixels by N (N is an integer of 2 or more) by a predetermined number of pixels only in a horizontal direction. Charge storage unit provided corresponding to each light receiving unit constituting each pixel of the unit, and receiving and accumulating charges corresponding to a light image of a subject image obtained by receiving light by the corresponding light receiving unit provided And, for all of the two-dimensionally arranged pixels, to simultaneously form a charge according to the light image of the subject image within the same vertical synchronization signal period, all of the two-dimensionally arranged plurality of pixels Is divided into a plurality of sets by dividing adjacent pixels (M is an integer of 2 or more smaller than N) into a plurality of sets,
Reading out a signal corresponding to the accumulated charge from the charge accumulation unit accumulating the charge from the light receiving unit corresponding to each pixel at the same arrangement position among the M pixels of each set, Writing and reading control means for sequentially performing every vertical synchronizing signal period in the order of the pixel arrangement position, and the write and read control means simultaneously erases charges formed in all of the light receiving sections in the next vertical blanking after the writing period. A transfer unit that simultaneously transfers the charge to the charge storage unit within a period; and an image extracted by combining the signals corresponding to the stored charges read from the charge storage unit by the writing and reading control unit in a time-series manner as an imaging signal. A solid-state imaging device comprising: an output unit.
被写体像の光像に応じた電荷を形成する複数の受光部
と、 複数の前記受光部に対応して設けられ、対応して設けら
れた該受光部により受光して得られた被写体像の光像に
応じた電荷を受けて蓄積する複数の電荷蓄積部と、 複数の前記受光部に対応して設けられ、対応して設けら
れた該受光部に形成された前記電荷を、対応して設けら
れた前記電荷蓄積部へ転送する複数の電荷転送部と、 対応して設けられた前記受光部に形成された電荷と前記
電荷蓄積部に蓄積されている電荷とを同時にリセットし
た後、前記受光部により被写体像の光像に応じた電荷を
形成させるリセット手段と、 前記電荷蓄積部から蓄積電荷に応じた信号を読み出して
時系列的に合成して撮像信号として取り出す画像出力部
とを有することを特徴とする固体撮像装置。7. Forming a plurality of pixels arranged two-dimensionally,
A plurality of light receiving portions for forming electric charges corresponding to the light image of the subject image; and light of the subject image obtained by receiving light by the correspondingly provided light receiving portions provided corresponding to the plurality of light receiving portions. A plurality of charge storage units that receive and accumulate charges corresponding to an image; and a plurality of charge storage units provided corresponding to the plurality of light receiving units, and the charges formed on the corresponding light receiving units provided correspondingly. A plurality of charge transfer units for transferring to the charge storage unit, and resetting the charge formed in the corresponding light receiving unit and the charge stored in the charge storage unit at the same time. A reset unit configured to form a charge corresponding to the light image of the subject image by the unit; and an image output unit that reads out a signal corresponding to the stored charge from the charge storage unit, combines the signals in a time-series manner, and extracts the combined signal as an imaging signal. A solid-state imaging device characterized by the above-mentioned.
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