JP3877349B2 - Solid-state imaging device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光電変換素子を画素として行列状に配列し、該光電変換素子部の周辺に光電変換素子からの信号を読み出すための垂直及び水平走査回路を設け、2行混合読み出しインターレース走査を行うX−Yアドレス型の固体撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
光電変換素子を画素として行列状に配列し、配列された光電変換素子からの信号を順次読み出すための垂直及び水平走査回路を備えた固体撮像装置において、インターレース走査における2行混合読み出しは、Aフィールド及びBフィールドにおいてそれぞれ隣り合う2つの水平選択線の信号を選択して読み出す必要があり、その選択読み出し回路構成としては図8に示すような構成のものが提案されている。この回路は、AフィールドとBフィールドにおいてそれぞれシフトレジスタに入力するスタートパルスφVSTに同期して入力するフィールドインデックスパルスφFDXにより、隣り合う2つの水平選択線のペアの選択が一斉に決定される構成となっている。図8において、垂直走査回路は、垂直シフトレジスタ100 とインターレース回路101 からなり、102 は画素である光電変換素子で、101-1〜101-8はインターレース回路101 を構成するMOS型トランジスタからなるインターレーススイッチである。また103 は水平走査回路で、104-1,104-2,・・・104-9は水平選択線である。
【0003】
次に、このように構成されている垂直走査回路の動作を、図9に示すタイミングチャートに基づいて説明する。時刻t1 において、スタートパルスφVSTが垂直シフトレジスタ100 の初段に入力されるのと同期して、φFDXが“L”から“H”に変化する。φFDXが“H”の時に選択される2つの水平選択線のペアは、第1行のみ、第2及び第3行、第4及び第5行、・・・のようになる。また、1垂直走査期間〔以下1V期間と略称する。1V期間は1フィールド(1/60秒)に対応する〕経過した後、t2 において、スタートパルスφVSTが垂直シフトレジスタ100 の初段に入力されるのと同期して、φFDXが“H”から“L”に変化する。φFDXが“L”の時に選択される2つの水平選択線のペアは、第1及び第2行、第3及び第4行、第5及び第6行、・・・のようになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成のインターレース回路では、先に本件出願人が特開平7−38815号において提案した、1V期間内に異なる2つのフィールドの信号を読み出すスーパーラチチュードのような走査方式においては、次に述べるような問題が発生する。スーパーラチチュード走査方式では、Aフィールドの信号を読み出した後、nH期間(nH期間は1V期間以内)が経過した後、Bフィールドの信号を読み出す必要がある。すなわち、スーパーラチチュード走査方式では、1V期間内においてAフィールドとBフィールドの異なる2つのフィールドに対応する信号を読み出す必要がある。
【0005】
図8に示すようなインターレース回路では、垂直シフトレジスタに入力するスタートパルスφVST(1V毎に1回)に同期して入力するフィールドインデックスパルスφFDXにより、選択される2つの水平選択線のペアが一斉に決定されるため、Aフィールドの信号を読み出した後、nH期間(nH期間は1V期間以内)後にBフィールドの信号を読み出す際にも、Aフィールドと同じペアでの信号が読み出されることになる。したがって、スーパーラチチュード走査のようにAフィールド(あるいはBフィールド)の信号を読み出した後、nH期間後にBフィールド(Aフィールド)の信号を読み出す場合には、従来のようにフィールドインデックスパルスφFDXにより一斉に2つの隣り合う水平選択線のペアが決定されるように構成されている回路では、スーパーラチチュード走査に対応したインターレース走査は不可能となる。
【0006】
本発明は、従来の固体撮像装置における上記問題点を解消するためになされたもので、2行混合読み出しのインターレース走査を行う際、1V期間内に異なる2つのフィールドが同時に存在するような場合(例えばスーパーラチチュード走査)においても、それぞれのフィールドにおいて選択される2つの水平選択線のペアの選択が確実に行われる垂直走査回路を備えた固体撮像装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、本発明は、2次元アレイ状に配列された複数個の光電変換素子と、水平方向に配列された前記光電変換素子に対応して設けられた水平選択線群と、該水平選択線群を介して水平方向に配列された光電変換素子の走査を行う垂直走査回路と、垂直方向に配列された前記光電変換素子に対応して設けられた垂直選択線群と、該垂直選択線群に対応して設けられた水平走査回路とを有し、1垂直走査期間内にAフィールドとBフィールドの異なる2つのフィールドに対応する信号を読み出す2行混合読み出しインターレース走査を行うようにした固体撮像装置において、前記垂直走査回路は、読み出しパルスを順次シフトするための第1シフトレジスタと、フィールドインデックスパルスを順次シフトするための第2シフトレジスタと、前記第1シフトレジスタの出力を前記第2シフトレジスタの出力で制御して、インターレース走査を行う際に前記AフィールドとBフィールドにおいて選択される隣合う2つの水平選択線のペアを決定するためのインターレース回路とで構成するものである。
【0008】
このように、垂直走査回路が、読み出しパルス用の第1シフトレジスタとは別にフィールドインデックスパルスを順次シフトするための第2シフトレジスタを備え、垂直走査回路に対して1V期間内に2回入力される読み出し用スタートパルスに対応して、フィールドインデックスパルスを第2シフトレジスタに入力し、読み出しパルスが順次シフトされるのと対応してフィールドインデックスパルスを順次シフトすることにより、異なる2つのフィールドが1V期間内に同時に混在するような、例えばスーパーラチチュード走査におけるインターレース読み出しの場合においても、隣り合う2つの水平選択線のペアの選択を、異なる2つのフィールドそれぞれに対応させて確実に行うことができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
次に、実施の形態について説明する。図1は本発明に係る固体撮像装置の第1の実施の形態を示すブロック構成図である。図1において、1は読み出しパルスをシフトするための第1シフトレジスタ、2はフィールドインデックスパルスをシフトするための第2シフトレジスタ、3はインターレース回路、4は光電変換素子、5は水平走査回路である。本発明においては、垂直走査回路を構成する読み出しパルス用のシフトレジスタに加え、新たにフィールドインデックスパルスをシフトするための第2シフトレジスタ2を設け、インターレース回路3を制御して、1V期間内に異なる2つのフィールド信号を読み出すようにするものである。なお、図1において、3−1〜3−8はインターレース回路3を構成するインターレーススイッチである。
【0010】
次に、図2に基づいて垂直走査回路を構成する第1シフトレジスタ1,第2シフトレジスタ2及びインターレース回路3の詳細な構成を説明する。第1シフトレジスタ1の単位ユニット10は、例えば図3に示すような、PMOSトランジスタ11とNMOSトランジスタ12とからなるクロックドインバータ2段で構成されている。第1シフトレジスタ1には2相のクロックφ1,φ2及びそれぞれの反転クロック/φ1,/φ2とスタートパルスφVSTが入力され、図4のタイミングチャートに示すように、初段ユニットにスタートパルスφVSTが印加されると、各単位ユニット10の出力端子にはクロックφ1の立ち下がりに同期した信号SR1,SR2,SR3,・・・が出力される。この実施の形態では、CMOS型クロックドインバータ2段で単位ユニットを構成したシフトレジスタを用いているが、上記動作をするシフトレジスタであれば、構成及び形式はどのようなものでもよい。
【0011】
第2シフトレジスタ2は、第1シフトレジスタ1と全く同じ構成で、クロックドインバータ2段からなる単位ユニット2−1,2−2,2−3,・・・で構成されている。更に駆動用クロックも、φ1,φ2及び/φ1,/φ2と第1シフトレジスタ1と共通のクロックである。但し、スタートパルスφVSTの代わりにフィールドインデックスパルスφFDXが入力される点と、単位ユニット毎の出力の他に各単位ユニットのインバータ1段毎からも出力が取り出されるようになっている点が異なっている。
【0012】
第1及び第2シフトレジスタ1,2の出力は、インターレース回路3に入力されるが、インターレース回路3の各ユニット回路は、それぞれ2つのCMOSトランスファーゲート回路3A,3B;3C,3D;・・・で構成されている。最初のユニット回路の構成について説明すると、第1のトランスファーゲート回路3AはNMOSトランジスタ3A−1とPMOSトランジスタ3A−2とで構成され、その入力には対応する第1シフトレジスタ1のユニット出力SR1−1が入力され、NMOSトランジスタ3A−1及びPMOSトランジスタ3A−2の各ゲートには、第2シフトレジスタ2の対応する単位ユニット2−1のインバータ1段毎の出力SR2−1,SR2−2がそれぞれ入力されている。第2のトランスファーゲート回路3Bの入力には、対応する第1シフトレジスタ1の単位ユニットより1ユニット後のユニット出力SR1−2が入力され、NMOSトランジスタ3B−1及びPMOSトランジスタ3B−2の各ゲートには、第2シフトレジスタ2の対応する単位ユニット2−2のインバータ1段毎の出力SR2−2,SR2−1がそれぞれ印加されている。第1及び第2のトランスファーゲート回路3A及び3Bの出力は共通に接続され、第2の水平選択線G2につながっている。一方、第1シフトレジスタ1の最初の単位ユニットの出力SR1−1は、第1の水平選択線G1につながっている。垂直走査回路を構成する第1及び第2シフトレジスタ1,2並びにインターレース回路3の各ユニットは上記のように構成されており、後続の各ユニットは、この繰り返し構成となっている。
【0013】
次に、このように構成されている第1の実施の形態の動作を、図5に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。まず、Aフィールドの信号を読み出しについて説明する。時刻t1 において、スタートパルスφVSTが第1シフトレジスタ1の初段ユニットに入力されるが、この時点ではフィールドインデックスパルスφFDXは“H”になっているものとする。時刻t2 〜t3 の間では、第1シフトレジスタ1の出力SR1−1は“H”,SR1−2は“L”,第2シフトレジスタ2のの出力SR2−1は“L”,SR2−2は“H”となっている。そのため、インターレース回路3のトランスファーゲート回路3Aは“OFF”,3Bは“ON”となっているが、入力である第1シフトレジスタ1の出力SR1−2が“L”のため、インターレース回路3の第1のユニットの出力がつながっている第2の水平選択線G2は“L”となる。したがって、時刻t2 〜t3 の期間においては、第1シフトレジスタ1の出力SR1−1に対応する水平選択線G1のみ“H”となる。
【0014】
続いて時刻t3 〜t4 の間では、第1シフトレジスタ1の出力SR1−2は“H”,SR1−3は“L”,第2シフトレジスタ2の出力SR2−1は“L”,SR2−2は“H”,SR2−3は“L”,SR2−4は“H”となっている。そのため、トランスファーゲート回路3Aは“OFF”となるが、3Bは“ON”となり、その入力である第1シフトレジスタ1の出力SR1−2が“H”のため、インターレース回路3の第1のユニットの出力がつながっている第2の水平選択線G2は“H”となる。一方、トランスファーゲート回路3Cは“OFF”,3Dは“ON”となっているが、入力である第1シフトレジスタ1の出力SR1−3が“L”のため、インターレース回路3の第2のユニットの出力がつながっている第4の水平選択線G4は“L”となる。したがって、時刻t3 〜t4 の期間においては、インターレース回路3の第1のユニットの出力がつながっている第2の水平選択線G2と、第1シフトレジスタ1の出力SR1−2に対応する水平選択線G3が“H”となり選択される。以下同様にして、Aフィールドでは最初にG1のみ選択され、続いてG2とG3,G4とG5,G6とG7,・・・というように、2行ずつの水平選択線が同時に選択され、Aフィールドに対応する信号が順次読み出されていく。
【0015】
次に、Bフィールドに対応する信号の読み出しを行う。時刻t5 において、スタートパルスφVSTを第1シフトレジスタ1に入力する。その前にフィールドインデックスパルスφFDXは“H”から“L”になっているものとする。すなわち、Aフィールドの読み出し期間である1V期間内にフィールドの切り替えが行われている。時刻t6 〜t7 の間では、第1シフトレジスタ1の出力SR1−1は“H”,SR1−2は“L”,第2シフトレジスタ2の出力SR2−1は“H”,SR2−2は“L”となっている。それにより、トランスファーゲート回路3Aは“ON”,3Bは“OFF”となるため、インターレース回路3の第1のユニットの出力がつながっている第2の水平選択線G2は“H”となる。したがって、時刻t6 〜t7 の期間においては、第1シフトレジスタ1の出力SR1−1に対応する水平選択線G1と、インターレース回路3の第1のユニットの出力がつながっている第2の水平選択線G2が“H”となり選択される。
【0016】
続いて、時刻t7 〜t8 の間では、第1シフトレジスタ1の出力SR1−2は“H”,SR1−3は“L”,第2シフトレジスタ2の出力SR2−1は“H”,SR2−2は“L”,SR2−3は“H”,SR2−4は“L”となっている。そのため、トランスファーゲート回路3Cは“ON”となるが、3Dは“OFF”となり、その入力である第1シフトレジスタ1の出力SR1−2が“H”のため、インターレース回路3の第2のユニットの出力がつながっている第4の水平選択線G4は“H”となる。したがって、時刻t7 〜t8 の期間においては、第1シフトレジスタ1の出力SR1−2に対応する水平選択線G3と、インターレース回路3の第2のユニットの出力がつながっている第4の水平選択線G4が“H”となり選択される。以下同様にして、Bフィールドでは、G1とG2,G3とG4,G5とG6,・・・というように2行ずつ、Aフィールドとは異なるペアで選択されていく。以上のBフィールドの読み出し走査は、通常の1V期間内である時刻t9 において終了し、続いて新たに次の1V期間においてAフィールドに対応する信号の読み出し走査が始まる。
【0017】
以上のように、上記第1の実施の形態においては、スーパーラチチュード走査のように1V期間内に2つのフィールドが混在するような場合でも、Aフィールド及びBフィールドそれぞれのフィールドに対応するインターレース走査を行うための、隣り合う2つの水平選択線のペアを確実に選択することが可能となり、2行混合読み出しのインターレース走査を行うことができる。
【0018】
上記第1の実施の形態においては、スーパーラチチュード走査の場合について説明したが、通常のインターレース走査(1V期間に1フィールド読み出す場合)においても、また、1V期間内にn回(nは3以上)のインターレース走査を行うような場合においても、本実施の形態が適用可能なことは明確である。
【0019】
次に、第2の実施の形態について説明する。図6は、第2の実施の形態における垂直走査回路部分を示す回路構成図であり、図2に示した第1の実施の形態と同一又は対応する構成要素には同一符号を付して示している。この実施の形態における第1シフトレジスタ1とインターレース回路3は、図2に示した第1の実施の形態と同様な構成であり、フィールドインデックスパルスφFDXをシフトさせるための第2シフトレジスタ2が、トランスファーゲート回路構成となっている点が、第1の実施の形態と異なっている点である。すなわち、第2シフトレジスタ2はトランスファーゲート回路構成となっており、その単位ユニット2−1,2−2,・・・はNMOSトランジスタ21とPMOSトランジスタ22からなるCMOSトランスファーゲート回路と2つのインバータ回路より構成されている。最初の単位ユニット2−1について説明すると、CMOSトランスファーゲート回路を構成するNMOSトランジスタ21のゲートには、対応する第1シフトレジスタ1の単位ユニットより1段前の出力SR1−0が入力され、PMOSトランジスタ22のゲートには、同様に第1シフトレジスタ1の出力SR1−0を、インバータ回路23を介して反転させて入力している。CMOSトランスファーゲート回路の出力は、2つのインバータ回路を経て次の単位ユニット2−2に接続されている。そして第1の実施の形態と同様に、各インバータ回路の1段毎から出力が取り出されるようになっている。
【0020】
次に、このように構成されている第2の実施の形態の動作を、図7に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。まず、最初にAフィールドの信号を読み出す場合について説明する。時刻t1 において、スタートパルスφVSTが第1シフトレジスタ1の初段ユニットに入力されるが、このスタートパルスφVSTに同期して、フィールドインデックスパルスφFDXは“L”から“H”になるものとする。時刻t2 〜t3 の間では、第1シフトレジスタ1の出力SR1−1は“H”,SR1−2は“L”,第2シフトレジスタ2の出力SR2−1は“L”,SR2−2は“H”となっている。そのため、インターレース回路3のトランスファーゲート回路3Aは“OFF”,3Bは“ON”となっているが、入力である第1シフトレジスタ1の出力SR1−2が“L”のため、インターレース回路3の第1のユニットの出力がつながっている第2の水平選択線G2は“L”となる。したがって、時刻t2 〜t3 の期間においては、第1シフトレジスタ1の出力SR1−1に対応する水平選択線G1のみ“H”となり選択される。
【0021】
続いて時刻t3 〜t4 の間では、第1シフトレジスタ1の出力SR1−2は“H”,SR1−3は“L”,第2シフトレジスタ2の出力SR2−1は“L”,SR2−2は“H”,SR2−3は“L”,SR2−4は“H”となっている。そのため、トランスファーゲート回路3Aは“OFF”となるが、3Bは“ON”となり、その入力である第1シフトレジスタ1の出力SR1−2が“H”のため、インターレース回路3の第1のユニットの出力がつながっている第2の水平選択線G2は“H”となる。一方、トランスファーゲート回路3Cは“OFF”,3Dは“ON”となっているが、入力である第1シフトレジスタ1の出力SR1−3が“L”のため、インターレース回路3の第2のユニットの出力がつながっている第4の水平選択線G4は“L”となる。したがって、時刻t3 〜t4 の期間においては、インターレース回路3の第1のユニットの出力がつながっている第2の水平選択線G2と、第1シフトレジスタ1の出力SR1−2に対応する水平選択線G3が“H”となり選択される。以下同様にして、Aフィールドでは最初にG1のみ選択され、続いてG2とG3,G4とG5,G6とG7,・・・というように、2行ずつの水平選択線が同時に選択されていく。
【0022】
次に、Bフィールドの信号の読み出しを行う。時刻t5 において、スタートパルスφVSTを第1シフトレジスタ1に入力するのに同期して、フィールドインデックスパルスφFDXを“H”から“L”にする。すなわち、通常Aフィールドの読み出し期間である1V期間内にフィールドの切り替えを行う。時刻t6 〜t7 の間では、第1シフトレジスタ1の出力SR1−1は“H”,SR1−2は“L”,第2シフトレジスタ2の出力SR2−1は“H”,SR2−2は“L”となっている。それにより、トランスファーゲート回路3Aは“ON”,3Bは“OFF”となるため、インターレース回路3の第1のユニットの出力がつながっている第2の水平選択線G2は“H”となる。したがって、時刻t6 〜t7 の期間においては、第1シフトレジスタ1の出力SR1−1に対応する水平選択線G1と、インターレース回路3の第1のユニットの出力がつながっている第2の水平選択線G2が“H”となり選択される。
【0023】
続いて、時刻t7 〜t8 の間では、第1シフトレジスタ1の出力SR1−2は“H”,SR1−3は“L”,第2シフトレジスタ2の出力SR2−1は“H”,SR2−2は“L”,SR2−3は“H”,SR2−4は“L”となっている。そのため、トランスファーゲート回路3Cは“ON”,3Dは“OFF”となり、その入力である第1シフトレジスタ1の出力SR1−2が“H”のため、インターレース回路3の第2のユニットの出力がつながっている第4の水平選択線G4は“H”となる。したがって、時刻t7 〜t8 の期間においては、第1シフトレジスタ1の出力SR1−2に対応する水平選択線G3と、インターレース回路3の第2のユニットの出力がつながっている第4の水平選択線G4が同時に“H”となり選択される。以下同様にして、Bフィールドでは、G1とG2,G3とG4,G5とG6,・・・というように2行ずつ、選択されていく。以上のBフィールドの読み出し走査は、通常の1V期間内である時刻t9 において終了し、続いて新たに次の1V期間においてAフィールドに対応する信号の読み出し走査が始まる。
【0024】
上記第2の実施の形態においては、第2シフトレジスタ2の構成を、トランスファーゲート型のシフトレジスタとしているので、第1の実施の形態において用いた第2シフトレジスタ2のクロックドインバータを駆動するための駆動用クロックが不要となる。また、第2の実施の形態では、第2シフトレジスタに用いるトランスファーゲート回路を構成するNMOSトランジスタ及びPMOSトランジスタのゲートには、第1シフトレジスタのうち対応する単位段より1段前の出力を入力としたものを示しているが、これはn段前の第1シフトレジスタの単位段の出力を入力として用いることも可能であることは明確である。
【0025】
また、上記第2の実施の形態においては、スーパーラチチュード走査の場合について説明したが、通常のインターレース走査(1V期間に1フィールド読み出す場合)においても、また、1V期間内にn回(nは3以上)のインターレース走査を行うような場合においても、本実施の形態が適用可能なことは明確である。
【0026】
【発明の効果】
以上実施の形態に基づいて説明したように、本発明によれば、垂直走査回路を読み出しパルスをシフトさせるためのシフトレジスタの他にフィールドインデックスパルスをシフトさせるためのシフトレジスタを設けて構成しているので、スーパーラチチュード走査のように1V期間内に異なる2つのフィールドの信号を読み出すような場合においても、2行混合読み出しのインターレース走査が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る固体撮像装置の第1の実施の形態を示すブロック構成図である。
【図2】図1に示した第1の実施の形態における垂直走査回路部分の構成を示す回路構成図である。
【図3】図2に示した垂直走査回路の第1シフトレジスタの構成を示す回路構成図である。
【図4】図3に示した第1シフトレジスタの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図5】図2に示した垂直走査回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図6】第2の実施の形態における垂直走査回路部分を示す回路構成図である。
【図7】図6に示した第2の実施の形態の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図8】従来の2行混合読み出しインターレース走査方式の固体撮像装置の構成例を示すブロック構成図である。
【図9】図8に示した従来例の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 第1シフトレジスタ
2 第2シフトレジスタ
3 インターレース回路
4 光電変換素子
5 水平走査回路
2−1,2−2,・・・ 第2シフトレジスタの単位ユニット
3−1,3−2,・・・ インターレーススイッチ
3A,3B,・・・ トランスファーゲート回路
3A−1,3B−1,・・・ NMOSトランジスタ
3A−2,3B−2,・・・ PMOSトランジスタ
10 第1シフトレジスタの単位ユニット
11 PMOSトランジスタ
12 NMOSトランジスタ
21 NMOSトランジスタ
22 PMOSトランジスタ
23 インバータ回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, photoelectric conversion elements are arranged in a matrix form as pixels, and vertical and horizontal scanning circuits for reading out signals from the photoelectric conversion elements are provided around the photoelectric conversion element unit to perform two-line mixed read interlace scanning. The present invention relates to an XY address type solid-state imaging device.
[0002]
[Prior art]
In a solid-state imaging device having photoelectric conversion elements arranged in a matrix as pixels and having vertical and horizontal scanning circuits for sequentially reading out signals from the arranged photoelectric conversion elements, two-line mixed readout in interlaced scanning is performed in the A field. In addition, it is necessary to select and read out signals of two horizontal selection lines adjacent to each other in the B field and the B field. As a selective reading circuit configuration, a configuration as shown in FIG. 8 has been proposed. This circuit has a configuration in which selection of a pair of two adjacent horizontal selection lines is simultaneously determined by a field index pulse φFDX input in synchronization with a start pulse φVST input to the shift register in each of the A field and the B field. It has become. In FIG. 8, the vertical scanning circuit is composed of a
[0003]
Next, the operation of the thus configured vertical scanning circuit will be described based on the timing chart shown in FIG. At time t 1 , φFDX changes from “L” to “H” in synchronization with the start pulse φVST being input to the first stage of the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the interlace circuit having such a configuration, in the scanning method such as super latitude for reading out signals of two different fields within 1V period previously proposed by the present applicant in Japanese Patent Laid-Open No. 7-38815, the following will be described. Such a problem occurs. In the super latitude scanning method, it is necessary to read out the B field signal after the nH period (nH period is within 1 V period) after the A field signal is read out. That is, in the super latitude scanning method, it is necessary to read out signals corresponding to two different fields of the A field and the B field within a 1V period.
[0005]
In the interlace circuit as shown in FIG. 8, a pair of two horizontal selection lines selected by the field index pulse φFDX inputted in synchronization with the start pulse φVST (once every 1V) inputted to the vertical shift register is simultaneously generated. Therefore, when the B field signal is read after the nH period (nH period is within 1V period) after the A field signal is read, the signal in the same pair as the A field is read. . Therefore, when a signal of the B field (A field) is read after nH period after reading out the signal of the A field (or B field) as in super latitude scanning, the field index pulse φFDX is used simultaneously. In a circuit configured to determine a pair of two adjacent horizontal selection lines, interlaced scanning corresponding to super latitude scanning is impossible.
[0006]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the conventional solid-state imaging device. When performing interlaced scanning with two-line mixed readout, two different fields exist simultaneously within a 1V period ( For example, even in super latitude scanning, an object is to provide a solid-state imaging device including a vertical scanning circuit in which a pair of two horizontal selection lines selected in each field is reliably selected.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a plurality of photoelectric conversion elements arranged in a two-dimensional array, and a horizontal selection line group provided corresponding to the photoelectric conversion elements arranged in a horizontal direction. A vertical scanning circuit that scans the photoelectric conversion elements arranged in the horizontal direction via the horizontal selection line group, and a vertical selection line group provided corresponding to the photoelectric conversion elements arranged in the vertical direction, A horizontal scanning circuit provided corresponding to the vertical selection line group, and performing two-row mixed readout interlace scanning for reading out signals corresponding to two different fields of the A field and the B field within one vertical scanning period. In the solid-state imaging device thus configured, the vertical scanning circuit includes a first shift register for sequentially shifting the readout pulse and a second shift register for sequentially shifting the field index pulse. The output of the first shift register and the output of the second shift register are controlled by the output of the second shift register, and a pair of two adjacent horizontal selection lines selected in the A field and the B field when performing interlaced scanning. It is composed of an interlace circuit for determination.
[0008]
As described above, the vertical scanning circuit includes the second shift register for sequentially shifting the field index pulse in addition to the first shift register for the readout pulse, and is input twice to the vertical scanning circuit within a 1V period. The field index pulse is input to the second shift register in response to the read start pulse to be read, and the field index pulse is sequentially shifted in response to the read pulse being sequentially shifted. Even in the case of interlaced readout in super latitude scanning, for example, which are simultaneously mixed within a period, it is possible to reliably select two adjacent horizontal selection line pairs in correspondence with two different fields.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments will be described. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a solid-state imaging device according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a first shift register for shifting a read pulse, 2 is a second shift register for shifting a field index pulse, 3 is an interlace circuit, 4 is a photoelectric conversion element, and 5 is a horizontal scanning circuit. is there. In the present invention, in addition to the read pulse shift register constituting the vertical scanning circuit, a
[0010]
Next, a detailed configuration of the
[0011]
The
[0012]
The outputs of the first and
[0013]
Next, the operation of the first embodiment configured as described above will be described with reference to the timing chart shown in FIG. First, the reading of the A field signal will be described. At time t 1 , the start pulse φVST is input to the first stage unit of the
[0014]
Subsequently, between times t 3 and t 4 , the output SR1-2 of the
[0015]
Next, a signal corresponding to the B field is read. At time t 5 , a start pulse φVST is input to the
[0016]
Subsequently, between times t 7 and t 8 , the output SR1-2 of the
[0017]
As described above, in the first embodiment, even when two fields are mixed within a 1V period as in super latitude scanning, interlace scanning corresponding to each field of the A field and the B field is performed. Therefore, it is possible to reliably select a pair of two horizontal selection lines adjacent to each other, and it is possible to perform interlaced scanning for two-line mixed readout.
[0018]
In the first embodiment, the case of super latitude scanning has been described. However, even in normal interlace scanning (when one field is read in 1V period), n times (n is 3 or more) in 1V period. It is clear that the present embodiment can be applied even when interlace scanning is performed.
[0019]
Next, a second embodiment will be described. FIG. 6 is a circuit configuration diagram showing a vertical scanning circuit portion in the second embodiment. Components identical or corresponding to those in the first embodiment shown in FIG. ing. The
[0020]
Next, the operation of the second embodiment configured as described above will be described with reference to the timing chart shown in FIG. First, a case where the A field signal is read first will be described. At time t 1 , a start pulse φVST is input to the first stage unit of the
[0021]
Subsequently, between times t 3 and t 4 , the output SR1-2 of the
[0022]
Next, the B field signal is read out. At time t 5 , the field index pulse φFDX is changed from “H” to “L” in synchronization with the input of the start pulse φVST to the
[0023]
Subsequently, between times t 7 and t 8 , the output SR1-2 of the
[0024]
In the second embodiment, since the configuration of the
[0025]
Further, in the second embodiment, the case of super latitude scanning has been described. However, in normal interlace scanning (in the case of reading one field in 1V period), n times (n is 3 in the 1V period). It is clear that the present embodiment can be applied to the case where the above-described interlaced scanning is performed.
[0026]
【The invention's effect】
As described above based on the embodiments, according to the present invention, the vertical scanning circuit includes a shift register for shifting the field index pulse in addition to the shift register for shifting the readout pulse. Therefore, even in the case of reading out signals of two different fields within a 1V period as in super latitude scanning, interlaced scanning with two-line mixed readout is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a solid-state imaging device according to the present invention.
FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing a configuration of a vertical scanning circuit portion in the first embodiment shown in FIG. 1;
3 is a circuit configuration diagram showing a configuration of a first shift register of the vertical scanning circuit shown in FIG. 2; FIG.
4 is a timing chart for explaining the operation of the first shift register shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the vertical scanning circuit shown in FIG. 2;
FIG. 6 is a circuit configuration diagram showing a vertical scanning circuit portion in a second embodiment.
7 is a timing chart for explaining the operation of the second exemplary embodiment shown in FIG. 6;
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional solid-state imaging device of a two-row mixed readout interlace scanning method.
9 is a timing chart for explaining the operation of the conventional example shown in FIG. 8;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
10 Unit unit of the first shift register
11 PMOS transistor
12 NMOS transistor
21 NMOS transistor
22 PMOS transistor
23 Inverter circuit
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JP10862696A JP3877349B2 (en) | 1996-04-05 | 1996-04-05 | Solid-state imaging device |
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