JPH02196567A - Drive method for solid-state image pickup element - Google Patents
Drive method for solid-state image pickup elementInfo
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Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
この発明は、例えば電子カメラやビデオカメラ等に使用
される固体撮像素子に係り、特にそのテレビジョン信号
をインターレースで読み出すことができるようにした駆
動方法に関する。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a solid-state image pickup device used in, for example, an electronic camera or a video camera, and particularly relates to a method for reading out a television signal in an interlaced manner. The present invention relates to a driving method that enables the following.
（従来の技術）
周知のように、例えば電子カメラやビデオカメラ等にあ
っては、被写体の光学像をテレビジョン信号に変換する
ために、固体撮像装置が使用されてきている。この固体
撮像装置は、第７図に示すように、例えばＣＣＤ （チ
ャージ・カップルド・デバイス）等の半導体集積回路（
ＩＣ）化された固体撮像素子１１を、駆動回路１２によ
ってテレビジョン信号に対応したタイミングで駆動する
ことにより、固体撮像素子１１に結像した光学像をテレ
ビジョン信号の形態で取り出すようにしたものである。(Prior Art) As is well known, solid-state imaging devices have been used in, for example, electronic cameras and video cameras to convert an optical image of a subject into a television signal. As shown in FIG. 7, this solid-state imaging device includes, for example, a semiconductor integrated circuit (CCD)
An optical image formed on the solid-state image sensor 11 is taken out in the form of a television signal by driving the solid-state image sensor 11 (IC) by a drive circuit 12 at a timing corresponding to the television signal. It is.
すなわち、上記固体撮像素子１１は、第８図に示すよう
に、水平及び垂直方向に平面的に配列され、それぞれが
画素を構成する複数（図示の場合は２０個）の光電変換
素子１３．１３．・・・・・・と、この複数の光電変換
素子１３．１３．・・・・・・にそれぞれ対応して設置
され、該光電変換素子１３．１３．・・・・・・の信号
電荷が転送されるとともに、垂直方向への電荷転送が可
能な複数の垂直転送段１４．１４．・・・・・・と、こ
の複数の垂直転送段１４．１４．・・・・・・によって
垂直方向に転送された信号電荷が供給される水平転送段
１５と、この水平転送段１５に転送された信号電荷を増
幅して出力する出力増幅器１６とを備えている。That is, as shown in FIG. 8, the solid-state image sensor 11 includes a plurality of (20 in the illustrated case) photoelectric conversion elements 13, 13 arranged in a plane in the horizontal and vertical directions, each of which constitutes a pixel. ．． . . . and the plurality of photoelectric conversion elements 13.13. The photoelectric conversion elements 13.13. A plurality of vertical transfer stages 14, 14, . . . . and the plurality of vertical transfer stages 14.14. It is equipped with a horizontal transfer stage 15 to which signal charges transferred in the vertical direction are supplied by ..., and an output amplifier 16 that amplifies and outputs the signal charges transferred to this horizontal transfer stage 15 .
そして、まず、第９図（ａ）に示すような形態σテレビ
ジョン信号の垂直ブランキング期間に、駆動回路１２か
ら同図（ｂ）に示すフィールドシフトパルスＦＳＩを発
生し、光電変換素子１３．１３゜・・・・・・の信号電
荷Ａｌ〜Ａ５．Ｂｌ〜Ｂ５．Ｃ１〜Ｃ５、Ｄｉ −Ｄ５
（第８図参照）を垂直転送段１４゜１４、・・・・
・・に転送する。First, during the vertical blanking period of the format σ television signal as shown in FIG. 9(a), the drive circuit 12 generates the field shift pulse FSI shown in FIG. 9(b), and the photoelectric conversion element 13. 13°... signal charge Al~A5. Bl~B5. C1-C5, Di-D5
(See Fig. 8) at the vertical transfer stage 14°14,...
Transfer to...
その後、テレビジョン信号の水平ブランキング期間に、
駆動回路１２から第９図（ｃ）に示すラインシフトパル
スＬＳＩを発生し、垂直転送段１４゜１４、・・・・・
・に転送された信号電荷を１垂直転送段１４分だけ第８
図中下側にシフトして、水平転送段１５に転送する。そ
して、第９図（ｄ）に示すように、上記テレビジョン信
号の水平映像期間に、水平転送段１５に転送された信号
電荷を出力増幅器１Ｂを介して出力することにより、こ
こに１水平ライン分の信号ＳＬ （−ＡＩ、Ｂｌ、Ｃ
１，ＤＩ）が出力される。Then, during the horizontal blanking period of the television signal,
The line shift pulse LSI shown in FIG. 9(c) is generated from the drive circuit 12, and the vertical transfer stages 14, 14, . . .
・The signal charge transferred to the 8th vertical transfer stage is
The data is shifted downward in the figure and transferred to the horizontal transfer stage 15. Then, as shown in FIG. 9(d), by outputting the signal charge transferred to the horizontal transfer stage 15 via the output amplifier 1B during the horizontal video period of the television signal, one horizontal line is generated. minute signal SL (-AI, Bl, C
1, DI) is output.
また、次の水平ブランキング期間で、駆動回路１２から
ラインシフトパルスＬＳ２が発生され、垂直転送段！４
．１４．・・・・・・の信号電荷がさらに１垂直転送段
１４分だけ第８図中下側にシフトされて水平転送段１５
に転送され、テレビジョン信号の水平映像期間に信号Ｓ
２ （−Ａ２．Ｂ２．Ｃ２，Ｄ２）が出力される。Also, in the next horizontal blanking period, the line shift pulse LS2 is generated from the drive circuit 12, and the vertical transfer stage! 4
．． 14. The signal charges of . . . are further shifted downward in FIG.
The signal S is transferred to the horizontal video period of the television signal.
2 (-A2.B2.C2, D2) is output.
以下、同様に、水平映像期間毎に出力増幅器１Ｂから信
号Ｓ３ （−ＡＳ、Ｂ３．Ｃ３，Ｄ３）。Thereafter, similarly, the signal S3 (-AS, B3.C3, D3) is sent from the output amplifier 1B for each horizontal video period.
Ｓ４ （−Ａ４．Ｂ４．Ｃ４，Ｄ４）、・・・・・・
が得られ、結局、１フレ一ム期間に全光電変換素子１８
゜１３、・・・・・・（全画素）の信号電荷が、ノンイ
ンターレースで読み出されることになる。S4 (-A4.B4.C4,D4),...
is obtained, and in the end, all the photoelectric conversion elements 18 are converted in one frame period.
The signal charges of ゜13, . . . (all pixels) are read out in a non-interlaced manner.
また、近時では、第１Ｏ図に示すように、垂直転送段１
４．１４．・・・・・・と水平転送段１５との間に、垂
直転送段１４．１４．・・・・・・によって垂直方向に
転送された信号電荷を蓄積する機能を有し、垂直転送段
１４゜１４、・・・・・・と同数の電荷蓄積部１７．１
７．・・・・・・を設けた、ＦＩＴ（フレーム・インタ
ーライン・トランスファー）タイプの固体撮像素子が開
発されている。In recent years, as shown in FIG.
4.14. . . . and the horizontal transfer stage 15, the vertical transfer stage 14.14. It has the function of accumulating signal charges vertically transferred by .
7. An FIT (frame interline transfer) type solid-state imaging device has been developed.
このＦＩＴタイプの固体撮像素子の動作は、まず１．第
１１図（ａ）に示すような形態のテレビジョン信号の垂
直ブランキング期間に、同図（ｂ）に示すフィールドシ
フトパルスＦＳ２によって、光電変換素子１３．１３．
・・・・・・の残留電荷を垂直転送段１４、１４．・・
・・・・に転送する。その後、同じ垂直ブランキング期
間に、垂直転送段１４．１４．・・・・・・の残留電荷
を、第１１図（ｃ）に示す掃出し転送パルスＨＴＩによ
って、垂直転送段１４．１４．・・・・・・の高速転送
を行なうことにより掃出す。The operation of this FIT type solid-state image sensor is as follows: 1. During the vertical blanking period of the television signal shown in FIG. 11(a), the field shift pulse FS2 shown in FIG. 11(b) causes the photoelectric conversion elements 13.13.
. . . are transferred to the vertical transfer stages 14, 14.・・・
Transfer to... Then, during the same vertical blanking period, vertical transfer stages 14.14. The residual charges of . . . are transferred to the vertical transfer stages 14, 14, . . . . by performing high-speed transfer.
次に、同じ垂直ブランキング期間に、第１１図（ｂ）に
示すフィールドシフトパルスＦＳ３によって、第１２図
（ａ）に示すように、フィールドシフトパルスＦＳ２が
発生されてから現在までの間に、光電変換素子１３．１
３．・・・・・・に蓄積された信号電荷Ａ１〜Ａ５．Ｂ
ｌ〜Ｂ５ 、 Ｃ１−Ｃ５、Ｄｉ〜Ｄ５が、垂直転送
段１４．１４．・・・・・・に転送される。Next, during the same vertical blanking period, the field shift pulse FS3 shown in FIG. 11(b) generates the field shift pulse FS2 as shown in FIG. 12(a) until now. Photoelectric conversion element 13.1
3. . . . signal charges A1 to A5. B
1 to B5, C1 to C5, and Di to D5 are vertical transfer stages 14.14. Transferred to...
その後、同じ垂直ブランキング期間に、第１１図（Ｃ）
に示すフレーム転送パルスＦＴＩによって、第１２図（
ｂ）に示すように、垂直転送段１４．１４゜・・・・・
・の信号電荷を電荷蓄積部１７．１７．・・・・・・に
高速転送させる。After that, during the same vertical blanking period, FIG. 11(C)
The frame transfer pulse FTI shown in FIG. 12 (
As shown in b), the vertical transfer stage 14.14°...
・The signal charge is stored in the charge storage section 17.17. ...... to be transferred at high speed.
そして、テレビジョン信号の水平ブランキング期間に、
第１１図（ｄ）に示すラインシフトパルスＬＳ６によっ
て、電荷蓄積部１７．１７．・・・・・・に蓄積された
信号電荷を１垂直転送段１４に対応する分だけ第１２図
（ｂ）中下側にシフトして、水平転送段１５に転送する
。その後、第１１図（ｅ）に示すように、上記テレビジ
ョン信号の水平映像期間に、水平転送段１５に転送され
た信号電荷を出力増幅器１６を介して出力することによ
り、ここに１水平ライン分の信号ＳＬ （−Ａｌ、Ｂ
ｌ、Ｃ１，Ｄｉ）が出力される。Then, during the horizontal blanking period of the television signal,
By the line shift pulse LS6 shown in FIG. 11(d), charge storage sections 17, 17. The signal charges accumulated in . . . are shifted to the lower side in FIG. Thereafter, as shown in FIG. 11(e), by outputting the signal charge transferred to the horizontal transfer stage 15 via the output amplifier 16 during the horizontal video period of the television signal, one horizontal line is generated. minute signal SL (-Al, B
l, C1, Di) are output.
また、次の水平ブランキング期間で、ラインシフトパル
スＬＳ７により、電荷蓄積部１７．１７．・・・・・・
の信号電荷がさらに１垂直転送段１４に対応する分だけ
第１２図（ｂ）中下側にシフトされて水平転送段１５に
転送され、テレビジョン信号の水平映像期間に信号Ｓ２
（−Ａ２．Ｂ２．Ｃ２，Ｄ２）が出力される。Also, in the next horizontal blanking period, the line shift pulse LS7 causes the charge storage sections 17, 17, .・・・・・・
The signal charge is further shifted to the lower side in FIG. 12(b) by an amount corresponding to one vertical transfer stage 14 and transferred to the horizontal transfer stage 15, and the signal charge S2 is transferred to the horizontal transfer stage 15 during the horizontal video period of the television signal.
(-A2.B2.C2, D2) is output.
以下、同様に、水平映像期間毎に出力増幅器１Ｂから信
号Ｓ３ （−Ａ３．Ｂ３．Ｃ３，Ｄ３）。Thereafter, similarly, the signal S3 (-A3.B3.C3, D3) is sent from the output amplifier 1B for each horizontal video period.
Ｓ−４（−Ａ４．Ｂ４．Ｃ４，Ｄ４）、・・・・・・が
得られ、結局、１フレ一ム期間に全光電変換素子１３゜
１３、・・・・・・（全画素）の信号電荷が、ノンイン
ターレースで読み出されることになる。S-4 (-A4.B4.C4, D4), ...... are obtained, and in the end, all the photoelectric conversion elements are 13°13, ... (all pixels) in one frame period. signal charges are read out in a non-interlaced manner.
ところで、上記のような従来の固体撮像素子の駆動方法
では、固体撮像素子から読み出される画像信号がノンイ
ンターレースであるため、テレビジョン受像機で画像表
示するためにはインターレースの信号に変換する必要が
ある。しかしながら、ノンインターレースをインターレ
ースに変換するためには、フレームメモリを用いた走査
変換器を使用しなければならず、構成の複雑化及び大型
化を招き経済的に不利になるとともに、取り扱いが煩雑
になるという問題が生じる。By the way, in the conventional method for driving a solid-state image sensor as described above, the image signal read out from the solid-state image sensor is non-interlaced, so it is necessary to convert it to an interlaced signal in order to display the image on a television receiver. be. However, in order to convert non-interlace to interlace, it is necessary to use a scan converter using frame memory, which makes the configuration more complex and larger, which is economically disadvantageous and complicated to handle. A problem arises.
（発明が解決しようとする課題）
以上のように、従来の固体撮像素子の駆動方法では、固
体撮像素子から読み出される画像信号がノンインターレ
ースであることからインターレースに変換する必要があ
り、種々の問題が生じている。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional driving method for a solid-state image sensor, since the image signal read out from the solid-state image sensor is non-interlace, it is necessary to convert it to interlace, which causes various problems. is occurring.
そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので
、固体撮像素子からインターレースで画像信号を取り出
すことができ、ノンインターレースからインターレース
への変換を行なう必要がなく、構成の簡易化及び小形化
を図り経済的に有利にするとともに、取り扱いを便利に
し得る極めて良好な固体撮像素子の駆動方法を提供する
ことを目的とする。Therefore, the present invention was made in consideration of the above circumstances, and it is possible to extract an interlaced image signal from a solid-state image sensor, there is no need to convert from non-interlaced to interlaced, and the structure is simplified and miniaturized. It is an object of the present invention to provide an extremely good method for driving a solid-state image sensor that is economically advantageous and convenient to handle.
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
この発明に係る固体撮像素子の駆動方法は、複数の垂直
転送段に転送された信号型°荷を、１水平ブランキング
期間内に２垂直転送段分移動させ、該２垂直転送段分の
信号電荷を水平転送段で加算するようにしたものである
。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) A method for driving a solid-state image sensor according to the present invention is to transfer signal type loads transferred to a plurality of vertical transfer stages to two vertical transfer stages within one horizontal blanking period. The transfer stage is moved, and the signal charges for the two vertical transfer stages are added at the horizontal transfer stage.
（作用）
上記のような方法によれば、水平転送段から出力される
信号電荷は、２水平ライン分の信号電荷を加算したもの
、つまりインターレースされた画像信号となるため、ノ
ンインターレースからインターレースへの変換を行なう
必要がなくなり、構成の簡易化及び小形化を図り経済的
に有利にするとともに、取り扱いを便利にすることがで
きる。(Function) According to the method described above, the signal charge output from the horizontal transfer stage is the sum of signal charges for two horizontal lines, that is, an interlaced image signal, so the signal charge is changed from non-interlaced to interlaced. There is no need to perform any conversion, and the structure can be simplified and downsized, making it economically advantageous and convenient to handle.
（実施例）
以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。第１図（ａ）に示すように、偶数フィール
ドと奇数フィールドとで１フレームを構成する形態のテ
レビジョン信号において、その偶数フィールドの垂直ブ
ランキング期間に、同図（ｂ）に示すフィールドシフト
パルスＦＳＩＩを発生し、光電変換素子１３．１３．・
・・・・・に蓄積された信号電荷Ａ１〜Ａ５．Ｂｌ〜Ｂ
５．Ｃ１〜Ｃ５゜ＤＩ−Ｃ５［第２図（ａ）］を、垂直
転送段１４゜１４．・・・・・・に転送する［第２図（
ｂ）］。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1(a), in a television signal in which one frame consists of an even field and an odd field, the field shift pulse shown in FIG. 1(b) is applied during the vertical blanking period of the even field. FSII is generated and the photoelectric conversion element 13.13.・
. . . signal charges A1 to A5. Bl～B
5. C1 to C5°DI-C5 [FIG. 2(a)] are transferred to the vertical transfer stage 14°14. Transfer to... [Figure 2 (
b)].
その後、同じ偶数フィールドの水平ブランキング期間に
、第１図（Ｃ）に示すように２つのラインシフトパルス
ＬＳＩＩ、ＬＳＩ２を発生し、垂直転送段！４．１４．
・・・・・・に転送された信号電荷を、２垂直転送段１
４．１４分だけ第２図（ｂ）中下側にシフトして、水平
転送段１５に転送する［第２図（Ｃ）］ このとき、水
平転送段１５において、２垂直画素分の信号電荷が加算
される。Thereafter, during the horizontal blanking period of the same even field, two line shift pulses LSII and LSI2 are generated as shown in FIG. 1(C), and the vertical transfer stage! 4.14.
The signal charge transferred to 2 vertical transfer stages 1
4. Shifted by 14 minutes to the lower middle side of FIG. 2(b) and transferred to the horizontal transfer stage 15 [FIG. 2(C)] At this time, in the horizontal transfer stage 15, the signal charge for two vertical pixels is transferred to the horizontal transfer stage 15. is added.
そして、第１図（ｄ）に示すように、上記偶数フィール
ドの水平映像期間に、水平転送段１５に転送された信号
電荷を出力増幅器ＩＢを介して出力することにより、こ
こに信号Ｓｌ （−ＡＩ ＋Ａ２゜Ｂｌ ＋Ｂ２ 、
Ｃ１＋Ｃ２、Ｄｉ ＋Ｄ２ ）が出力される。Then, as shown in FIG. 1(d), during the horizontal video period of the even field, the signal charge transferred to the horizontal transfer stage 15 is outputted via the output amplifier IB, so that the signal Sl (- AI +A2゜Bl +B2,
C1+C2, Di+D2) is output.
また、次の水平ブランキング期間で、２つのラインシフ
トパルスＬＳ１Ｂ、 ＬＳ１４が発生され、垂直転送
段１４．１４．・・・・・・の信号電荷がさらに２垂直
転送段１４．１４分だけ第２図（ｃ）中下側にシフトさ
れて水平転送段１５に転送され［第２図（ｄ）］、テレ
ビジョン信号の水平映像期間に信号５２（−Ａ３ ＋Ａ
４ 、 Ｂ３ ＋Ｂ４ 、 Ｃ３＋Ｃ４。Also, in the next horizontal blanking period, two line shift pulses LS1B and LS14 are generated, and the vertical transfer stages 14.14. The signal charge of . Signal 52 (-A3 +A
4, B3 + B4, C3 + C4.
Ｃ３＋Ｄ４ ）が出力される。C3+D4) is output.
そして、次の水平ブランキング期間で、１つのラインシ
フトパルスＬＳ１５が発生され、垂直転送段１４．１４
．・・・・・・の信号電荷が１垂直転送段１４分だけ第
２図（ｄ）中下側にシフトされて水平転送段１５に転送
され［第２図（ｅ）］ テレビジョン信号の水平映像期
間に信号Ｓ３ （−Ａ５．Ｂ５゜Ｃ５，、Ｃ５）が出
力される。Then, in the next horizontal blanking period, one line shift pulse LS15 is generated and the vertical transfer stage 14.14
．． The signal charge of . A signal S3 (-A5.B5°C5,,C5) is output during the video period.
一方、テレビジョン信号の奇数フィールドにおいては、
その垂直ブランキング期間に、第１図（ｂ）に示すフィ
ールドシフトパルスＦＳ１２を発生し、光電変換素子１
３．１３．・・・・・・に蓄積された信号電荷ＡＩ −
Ａ５ 、Ｂｌ〜Ｂ５ 、 Ｃ１−Ｃ５。On the other hand, in the odd field of the television signal,
During the vertical blanking period, a field shift pulse FS12 shown in FIG. 1(b) is generated, and the photoelectric conversion element 1 is
3.13. Signal charge AI − accumulated in ...
A5, Bl-B5, C1-C5.
Ｄ１〜Ｄ５ ［第３図（ａ）］を、垂直転送段１４゜１
４、・・・・・・に転送する［第３図（ｂ）］。D1 to D5 [Fig. 3(a)] are transferred to the vertical transfer stage 14°1
4, ... [Fig. 3(b)].
その後、同じ奇数フィールドの水平ブランキング期間に
、第１図（Ｃ）に示すように１つのラインシフトパルス
ＬＳ１６を発生し、垂直転送段１４゜１４、・・・・・
・に転送された信号電荷を、１垂直転送段１４分だけ第
３図（ｂ）中下側にシフトして、水平転送段１５に転送
する［第３図（Ｃ）〕。Thereafter, during the horizontal blanking period of the same odd field, one line shift pulse LS16 is generated as shown in FIG. 1(C), and the vertical transfer stages 14, 14,...
The signal charge transferred to . .
そして、第１図（ｄ）に示すように、上記奇数フィール
ドの水平映像期間に、水平転送段１５に転送された信号
電荷を出力増幅器ｔｅを介して出力することにより、こ
こに信号Ｓ４ （−Ａ１．Ｂｌ。Then, as shown in FIG. 1(d), by outputting the signal charge transferred to the horizontal transfer stage 15 via the output amplifier te during the horizontal video period of the odd field, the signal S4 (- A1.Bl.
ＣＩ、ＤＩ）が出力される。CI, DI) are output.
また、次の水平ブランキング期間で、２つのラインシフ
トパルスＬＳ１７．Ｌ８１８が発生され、垂直転送段１
４．１４．・・・・・・の信号電荷が２垂直転送段１４
、１４分だけ第３図（ｃ）中下側にシフトされて水平転
送段１５に転送され［第３図（ｄ）］ 、テレビジョン
信号の水平映像期間に信号Ｓ５ （−Ａ２＋Ａ３ 、
Ｂ２ ＋Ｂ３ 、 Ｃ２＋Ｃ３、Ｃ２＋Ｄ３ ）が出
力される。Also, in the next horizontal blanking period, two line shift pulses LS17. L818 is generated and vertical transfer stage 1
4.14. The signal charge of 2 vertical transfer stages 14
, shifted by 14 minutes to the lower middle side of FIG. 3(c) and transferred to the horizontal transfer stage 15 [FIG. 3(d)], and the signal S5 (-A2+A3,
B2 +B3, C2+C3, C2+D3) are output.
そして、次の水平ブランキング期間で、２つのラインシ
フトパルスＬＳ１９．ＬＳ２０が発生され、垂直転送段
１４．１４．・・・・・・の信号電荷がさらに２垂直転
送段１４．１４分だけ第３図（ｄ）中下側にシフトされ
て水平転送段１５に転送され［第３図（ｅ）］ 、テレ
ビジョン信号の水平映像期間に信号ＳＯ（−Ａ４ ＋Ａ
５ 、 Ｂ４ 十８５ 、 Ｃ４＋Ｃ５。Then, in the next horizontal blanking period, two line shift pulses LS19. LS20 is generated and the vertical transfer stages 14.14. The signal charges of . The signal SO(-A4 +A
5, B4 185, C4+C5.
Ｃ４＋Ｄ５ ）が出力される。C4+D5) is output.
したがって、上記実施例によれば、固体撮像素子１１か
らインターレースで画像信号を取り出すことができるた
め、ノンインターレースからインターレースへの変換を
行なう必要がなくなり、構成の簡易化及び小形化を図り
経済的に有利にすることができるとともに、取り扱いを
便利にすることができる。Therefore, according to the above embodiment, since the image signal can be extracted from the solid-state image sensor 11 in an interlaced manner, there is no need to convert from non-interlaced to interlaced, and the configuration can be simplified and miniaturized, resulting in an economical It can be advantageous and can be handled conveniently.
第４図は、ＦＩＴタイプの固体撮像素子にこの発明を適
用した例を示している。すなわち、第４図（ａ）に示す
ように、偶数フィールドと奇数フィールドとで１フレー
ムを構成する形態のテレビジョン信号において、その偶
数フィールドの垂直ブランキング期間に、同図（ｂ）に
示すフィールドシフトパルスＦＳ１３によって、光電変
換素子１３゜１３、・・・・・・の残留電荷を垂直転送
段１４．１４．・・・・・・に転送する。FIG. 4 shows an example in which the present invention is applied to an FIT type solid-state image sensor. That is, in a television signal in which one frame is composed of an even field and an odd field as shown in FIG. 4(a), the field shown in FIG. 4(b) is generated during the vertical blanking period of the even field. By shift pulse FS13, residual charges of photoelectric conversion elements 13, 13, . . . are transferred to vertical transfer stages 14, 14, . Transfer to...
その後、同じ偶数フィールドの垂直ブランキング期間に
、垂直転送段１４．１４．・・・・・・の残留電荷を、
第４図（ｃ）に示す掃出し転送ペルスＨＴＩによって、
垂直転送段１４．１４．・・・・・・の高速転送を行な
うことにより掃出す。Thereafter, during the vertical blanking period of the same even field, vertical transfer stages 14.14. The residual charge of...
By the sweeping transfer pulse HTI shown in FIG. 4(c),
Vertical transfer stage 14.14. . . . by performing high-speed transfer.
次に、同じ偶数フィールドの垂直ブランキング期間に、
第４図（ｂ）に示すフィールドシフトパルスＦＳ１４に
よって、フィールドシフトパルスＦＳＬ３が発生されて
から現在までの間に、光電変換素子１３．１３．・・・
・・・に蓄積された信号電荷Ａｔ〜Ａ５．Ｂｌ〜Ｂ５．
Ｃ１〜Ｃ５，Ｄｉ〜Ｄ５ ［第５図（ａ）］が、垂直
転送段１４．１４．・・・・・・に転送される［第５図
（ｂ）コ。Then, during the vertical blanking period of the same even field,
From the time when the field shift pulse FSL3 is generated by the field shift pulse FS14 shown in FIG. ...
The signal charges At to A5. Bl~B5.
C1-C5, Di-D5 [FIG. 5(a)] are vertical transfer stages 14.14. Transferred to . . . [Fig. 5 (b).
その後、同じ偶数フィールドの垂直ブランキング期間に
、第４図（ｃ）に示すフレーム転送パルスＦＴＩＩによ
って、垂直転送段１４．１４．・・・・・・の信号電荷
を電荷蓄積部１７．１７．・・・・・・に高速転送させ
る［第５図（Ｃ）］。Thereafter, during the vertical blanking period of the same even field, the frame transfer pulse FTII shown in FIG. 4(c) is applied to the vertical transfer stages 14.14. The signal charges of . . . are stored in the charge storage section 17.17. . . . to perform high-speed transfer [Figure 5 (C)].
そして、偶数フィールドの水平ブランキング期間に、第
４図（ｄ）に示すように２つのラインシフトパルスＬＳ
２１．ＬＳ２２を発生し、電荷蓄積部１７、１７．・・
・・・・に蓄積された信号電荷を２垂直転送段１４．１
４に対応する分だけ第５図（ｃ）中下側にシフトして、
水平転送段１５に転送する［第５図（ｄ）］。Then, during the horizontal blanking period of the even field, two line shift pulses LS are applied as shown in FIG. 4(d).
21. LS22 is generated and charge storage units 17, 17 .・・・
The signal charges accumulated in... are transferred to two vertical transfer stages 14.1
Shift to the lower middle side of FIG. 5(c) by the amount corresponding to 4,
The data is transferred to the horizontal transfer stage 15 [FIG. 5(d)].
その後、第４図（ｅ）に示すように、上記偶数フィール
ドの水平映像期間に、水平転送段１５に転送された信号
電荷を出力増幅器１６を介して出力することにより、こ
こに信号Ｓｌ （−ＡＩ ＋Ａ２゜Ｂｌ ＋８２ 、
ＣＩ ＋Ｃ２、ＤＩ ＋Ｄ２ ）が出力される。Thereafter, as shown in FIG. 4(e), the signal charge transferred to the horizontal transfer stage 15 is outputted via the output amplifier 16 during the horizontal video period of the even field, so that the signal Sl (- AI +A2゜Bl +82,
CI +C2, DI +D2) are output.
また、次の水平ブランキング期間でも、２つのラインシ
フトパルスＬＳ２３．ＬＳ２４を発生し、電荷蓄積部１
７．１７．・・・・・・の信号電荷がさらに２垂直転送
段１４．１４に対応する分だけ第５図（ｄ）中下側にシ
フトされて水平転送段１５に転送され［第５図（ｅ）］
、偶数フィールドの水平映像期間に信号Ｓ２ （−
Ａ３ ＋Ａ４ 、 Ｂ３ ＋Ｂ４ 、 Ｃ３＋Ｃ４
，。Also, during the next horizontal blanking period, two line shift pulses LS23. Generates LS24 and charges storage section 1
7.17. The signal charges of . ]
, the signal S2 (-
A3 +A4, B3 +B4, C3+C4
,.
Ｄ３ ＋Ｄ４ ）が出力される。D3 + D4) is output.
そして、次の水平ブランキング期間で、１つのラインシ
フトパルスＬＳ２５が発生され、電荷蓄積段１７．１７
．・・・・・・の信号電荷が１垂直転送段１４分だけ第
５図（ｅ）中下側にシフトされて水平転送段１５に転送
され［第５図（ｆ）］ テレビジョン信号の水平映像期
間に信号Ｓ３ （−Ａ５．Ｂ５゜Ｃ５，Ｄ５）が出力
される。Then, in the next horizontal blanking period, one line shift pulse LS25 is generated and the charge storage stage 17.17
．． The signal charge of . A signal S3 (-A5.B5°C5, D5) is output during the video period.
一方、上記テレビジョン信号の奇数フィールドにおいて
、その垂直ブランキング期間に、第４図（ｂ）に示すフ
ィールドシフトパルスＦ Ｓ １５によって、光電変換
素子１３．１３．・・・・・・の残留電荷を垂直転送段
１４．１４．・・・・・・に転送する。その後、同じ奇
数フィールドの垂直ブランキング期間に、垂直転送段１
４．１４．・・・・・・の残留電荷を、第４図（ｃ）に
示す掃出し転送パルスＨＴ １２によって、垂直転送段
１４．１４．・・・・・・の高速転送を行なうことによ
り掃出す。On the other hand, in the odd field of the television signal, during the vertical blanking period, the field shift pulse F S 15 shown in FIG. 4(b) causes the photoelectric conversion elements 13.13. . . . residual charges are transferred to the vertical transfer stage 14.14. Transfer to... After that, during the vertical blanking period of the same odd field, vertical transfer stage 1
4.14. The residual charges of . . . are transferred to the vertical transfer stages 14, 14, . . . . by performing high-speed transfer.
次に、同じ奇数フィールドの垂直ブランキング期間に、
第４図（ｂ）に示すフィールドシフトパルスＦ Ｓ １
Ｂによって、フィールドシフトパルスＦ Ｓ １５が発
生されてから現在までの間に、光電変換素子１３．１３
．・・・・・・に蓄積された信号電荷Ａ１〜Ａ５．Ｂｌ
〜Ｂ５ 、Ｃ１−Ｃ５、Ｄｌ〜Ｄ５ ［第６図（ａ）
］が、垂直転送段１４．１４．・・・・・・に転送され
る［第６図（ｂ）］。Then, during the vertical blanking period of the same odd field,
Field shift pulse F S 1 shown in FIG. 4(b)
From the time when the field shift pulse F S 15 is generated by B to the present, the photoelectric conversion element 13.13
．． . . . signal charges A1 to A5. Bl
~B5, C1-C5, Dl~D5 [Figure 6(a)
] is the vertical transfer stage 14.14. [Figure 6(b)].
その後、同じ奇数フィールドの垂直ブランキング期間に
、第４図（ｃ）に示すフレーム転送パルスＦＴ１２によ
って、垂直転送段１４．１４．・・・・・・の信号電荷
を電荷蓄積部１７．１７．・・・・・・に高速転送させ
る［第６図（Ｃ）］。Thereafter, during the vertical blanking period of the same odd field, the frame transfer pulse FT12 shown in FIG. 4(c) is applied to the vertical transfer stages 14.14. The signal charges of . . . are stored in the charge storage section 17.17. . . . to perform high-speed transfer [Figure 6 (C)].
そして、奇数フィールドの水平ブランキング期間に、第
４図（ｄ）に示すようにラインシフトパルスＬＳ２８を
発生し、電荷蓄積部１７．１７．・・・・・・に蓄積さ
れた信号電荷を１垂直転送段１４に対応する分だけ第６
図（ｃ）中下側にシフトして、水平転送段１５に転送す
る［第６図（ｄ）］。Then, during the horizontal blanking period of the odd field, a line shift pulse LS28 is generated as shown in FIG. 4(d), and the charge storage sections 17, 17. The signal charges accumulated in . . . are transferred to the sixth
It is shifted to the lower middle side in FIG. 6(c) and transferred to the horizontal transfer stage 15 [FIG. 6(d)].
その後、第４図（ｅ）に示すように、上記奇数フィール
ドの水平映像期間に、水平転送段１５に転送された信号
電荷を出力増幅器１６を介して出力することにより、こ
こに信号Ｓ４ （−Ａｌ、Ｂｌ。Thereafter, as shown in FIG. 4(e), the signal charge transferred to the horizontal transfer stage 15 is outputted via the output amplifier 16 during the horizontal video period of the odd field, and the signal S4 (- Al, Bl.
Ｃ１，Ｄｌ）が出力される。C1, Dl) are output.
また、次の水平ブランキング期間で、２つのラインシフ
トパルスＬＳ２７．ＬＳ２ｇを発生し、電荷蓄積部１７
．１７．・・・・・・の信号電荷が２垂直転送段１４゜
１４に対応する分だけ第６図（ｄ）中下側にシフトされ
て水平転送段１５に転送され［第６図（ｅ）］、奇数フ
ィールドの水平映像期間に信号５５（−Ａ２ ＋Ａ３
、 Ｂ２ ＋Ｂ３ 、 Ｃ２＋Ｃ３。Also, in the next horizontal blanking period, two line shift pulses LS27. Generates LS2g and charges storage section 17
．． 17. The signal charges of . , the signal 55 (-A2 +A3
, B2 +B3, C2+C3.
Ｄ２ ＋Ｄ３ ）が出力される。D2 + D3) is output.
そして、次の水平ブランキング期間でも、２つのライン
シフトパルスＬＳ２９．ＬＳ３０が発生され、電荷蓄積
段１７．１７．・・・・・・の信号電荷が２垂直転送段
１４．１４分だけ第６図（ｅ）中下側にシフトされて水
平転送段１５に転送され［第６図（ｆ）］テレビジョン
信号の水平映像期間に信号Ｓ６（綱Ａ４ ＋Ａ５ 、
Ｂ４ ＋Ｂ５ 、 Ｃ４＋Ｃ５。Then, during the next horizontal blanking period, two line shift pulses LS29. LS30 is generated and charge storage stages 17.17. The signal charge of . During the horizontal video period of , the signal S6 (line A4 + A5 ,
B4 +B5, C4+C5.
Ｄ４ ＋Ｄ５ ）が出力される。D4 + D5) is output.
したがって、ＦＩＴタイプの固体撮像素子を用いても、
上記実施例と同様な効果を得ることができる。Therefore, even if an FIT type solid-state image sensor is used,
Effects similar to those of the above embodiment can be obtained.
ここで、上記各実施例では、説明を簡単にするために固
体撮像素子として、垂直５画素×水平４画素のフレーム
インターラインのもので説明したが、実際には、垂直５
２５画素Ｘ水平８００画素程度の大きさの固体撮像素子
が使用されるものである。Here, in each of the above embodiments, in order to simplify the explanation, the solid-state image sensor is explained using a frame interline of 5 vertical pixels x 4 horizontal pixels.
A solid-state image sensor having a size of approximately 25 pixels x 800 pixels horizontally is used.
なお、この発明は上記各実施例に限定されるものではな
く、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実
施することができる。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with various modifications without departing from the gist thereof.
【発明の効果］
以上詳述したようにこの発明によれば、固体撮像素子か
らインターレースで画像信号を取り出すことができ、ノ
ンインターレースからインターレースへの変換を行なう
必要がなく、構成の簡易化及び小形化を図り経済的に有
利にするとともに、取り扱いを便利にし得る極めて良好
な固体撮像素子の駆動方法を提供することができる。[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, it is possible to extract an interlaced image signal from a solid-state image sensor, there is no need to convert from non-interlaced to interlaced, and the structure is simplified and compact. It is possible to provide an extremely good method for driving a solid-state image sensor that is economically advantageous and convenient to handle.
第１図はこの発明に係る固体撮像素子の駆動方法の一実
施例を説明するためのタイミング図、第２図及び第３図
はそれぞれ同実施例の信号電荷の移動を説明するための
図、第４図はこの発明の他の実施例を説明するためのタ
イミング図、第５図及び第６図はそれぞれ同地の実施例
の信号電荷の移動を説明するための図、第７図は固体撮
像装置を示すブロック構成図、第８図は固体撮像素子の
詳細を示す平面図、第９図は同固体撮像素子の従来の駆
動方法を説明するためのタイミング図、第１０図はＦＩ
Ｔタイプの固体撮像素子の詳細を示す平面図、第１１図
は同ＦＩＴタイプの固体撮像素子の従来の駆動方法を説
明するためのタイミング図、第１２図は同従来方法によ
るＦＩＴタイプの固体撮像素子の信号電荷の移動を説明
するための図である。
１１・・・固体撮像素子、１２・・・駆動回路、１３・
・・光電変換素子、１４・・・垂直転送段、１５・・・
水平転送段、１６・・・出力増幅器、１７・・・電荷蓄
積部。
出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
（ｅ）
第
図
第
図
（（ｊ）
図
（ｄ）
第１０図
第１１
図
第１２図FIG. 1 is a timing diagram for explaining an embodiment of the method for driving a solid-state image sensor according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 are diagrams for explaining the movement of signal charges in the same embodiment, respectively. FIG. 4 is a timing diagram for explaining another embodiment of the present invention, FIGS. 5 and 6 are diagrams for explaining the movement of signal charges in the same embodiment, and FIG. 7 is a timing diagram for explaining the movement of signal charges in the same embodiment. FIG. 8 is a block diagram showing the imaging device; FIG. 8 is a plan view showing details of the solid-state imaging device; FIG. 9 is a timing chart for explaining a conventional driving method for the solid-state imaging device; FIG. 10 is a diagram of the FI
A plan view showing details of a T-type solid-state image sensor, FIG. 11 is a timing diagram for explaining the conventional driving method of the FIT-type solid-state image sensor, and FIG. 12 is a FIT-type solid-state image sensor using the same conventional method. FIG. 3 is a diagram for explaining movement of signal charges of an element. 11... Solid-state image sensor, 12... Drive circuit, 13.
...Photoelectric conversion element, 14...Vertical transfer stage, 15...
Horizontal transfer stage, 16... Output amplifier, 17... Charge storage section. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue (e) Figure (j) Figure (d) Figure 10 Figure 11 Figure 12
Claims (3)
が画素を構成する複数の光電変換素子と、この複数の光
電変換素子にそれぞれ対応して設置され、該光電変換素
子の信号電荷が転送されるとともに、垂直方向への電荷
転送が可能な複数の垂直転送段と、この複数の垂直転送
段によって垂直方向に転送された信号電荷が供給される
水平転送段とを備えた固体撮像素子において、前記複数
の垂直転送段に転送された信号電荷を、１水平ブランキ
ング期間内に２垂直転送成分移動させ、該２垂直転送段
分の信号電荷を前記水平転送段で加算することを特徴と
する固体撮像素子の駆動方法。(1) A plurality of photoelectric conversion elements arranged in a plane in the horizontal and vertical directions, each forming a pixel, and installed corresponding to each of the plurality of photoelectric conversion elements, and the signal charge of the photoelectric conversion element is transferred. In a solid-state image pickup device, which is equipped with a plurality of vertical transfer stages capable of vertically transferring charges and a horizontal transfer stage to which signal charges transferred vertically by the plurality of vertical transfer stages are supplied. , the signal charges transferred to the plurality of vertical transfer stages are moved by two vertical transfer components within one horizontal blanking period, and the signal charges for the two vertical transfer stages are added at the horizontal transfer stage. A method for driving a solid-state image sensor.
が画素を構成する複数の光電変換素子と、この複数の光
電変換素子にそれぞれ対応して設置され、該光電変換素
子の信号電荷が転送されるとともに、垂直方向への電荷
転送が可能な複数の垂直転送段と、この複数の垂直転送
段にそれぞれ対応して設置され、該垂直転送段によって
垂直方向に転送された信号電荷が蓄積される複数の電荷
蓄積部と、この複数の電荷蓄積部に蓄積された信号電荷
が、前記垂直転送段による垂直方向転送に対応した形態
で順次供給される水平転送段とを備えた固体撮像素子に
おいて、前記複数の電荷蓄積段に転送された信号電荷を
、１水平ブランキング期間内に２垂直転送成分移動させ
、該２垂直転送段分の信号電荷を前記水平転送段で加算
することを特徴とする固体撮像素子の駆動方法。(2) A plurality of photoelectric conversion elements arranged in a plane in the horizontal and vertical directions, each forming a pixel, and installed corresponding to each of the plurality of photoelectric conversion elements, and the signal charge of the photoelectric conversion element is transferred. In addition, a plurality of vertical transfer stages capable of transferring charge in the vertical direction are installed corresponding to each of the plurality of vertical transfer stages, and signal charges transferred in the vertical direction by the vertical transfer stages are accumulated. A solid-state image sensor comprising a plurality of charge storage sections, and a horizontal transfer stage to which the signal charges accumulated in the plurality of charge storage sections are sequentially supplied in a form corresponding to vertical transfer by the vertical transfer stage. , the signal charges transferred to the plurality of charge accumulation stages are moved by two vertical transfer components within one horizontal blanking period, and the signal charges for the two vertical transfer stages are added at the horizontal transfer stage. A method for driving a solid-state image sensor.
電荷の組み合わせを、フィールド毎に１垂直転送段分シ
フトすることを特徴とする請求項１または２記載の固体
撮像素子の駆動方法。(3) The method for driving a solid-state image sensor according to claim 1 or 2, wherein the combination of signal charges for two vertical transfer stages to be added at the horizontal transfer stage is shifted by one vertical transfer stage for each field. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1015519A JPH02196567A (en) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | Drive method for solid-state image pickup element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1015519A JPH02196567A (en) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | Drive method for solid-state image pickup element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02196567A true JPH02196567A (en) | 1990-08-03 |
Family
ID=11891063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1015519A Pending JPH02196567A (en) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | Drive method for solid-state image pickup element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02196567A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0514816A (en) * | 1991-06-28 | 1993-01-22 | Sharp Corp | Solid state image pickup device and driving method therefor |
| US6211507B1 (en) | 1997-10-15 | 2001-04-03 | Nec Corporation | Signal charge transferring method in image sensor in which clock signal phase is switched |
| US6744466B1 (en) | 1998-03-12 | 2004-06-01 | Nec Electronics Corporation | Method of driving solid-state image sensor |
-
1989
- 1989-01-25 JP JP1015519A patent/JPH02196567A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0514816A (en) * | 1991-06-28 | 1993-01-22 | Sharp Corp | Solid state image pickup device and driving method therefor |
| US6211507B1 (en) | 1997-10-15 | 2001-04-03 | Nec Corporation | Signal charge transferring method in image sensor in which clock signal phase is switched |
| US6744466B1 (en) | 1998-03-12 | 2004-06-01 | Nec Electronics Corporation | Method of driving solid-state image sensor |
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