JPH02145069A - Image sensor device - Google Patents

Image sensor device

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JPH02145069A
JPH02145069A JP63298064A JP29806488A JPH02145069A JP H02145069 A JPH02145069 A JP H02145069A JP 63298064 A JP63298064 A JP 63298064A JP 29806488 A JP29806488 A JP 29806488A JP H02145069 A JPH02145069 A JP H02145069A
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photosensitive pixel
signal
signal output
transfer
group
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Shozo Yamano
省三 山野
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Abstract

PURPOSE:To facilitate the signal processing by storing a signal of remaining photosensing picture element arrays to an analog memory section till one output of photosensing picture element arrays arranged in plural directions is finished for readout sequentially. CONSTITUTION:When the transfer of the signal output of photoelectric picture element arrays a, b is finished, a 2nd transfer control pulse is inputted to a transfer pulse input TG 2 and fed to one input 9 of a 2nd transfer gate, then a signal charge stored tentatively in an analog memory section 5 near a picture element array (c) is transferred to a 2nd shift register 7. In this case, the 2nd transfer pulse is fed to a gate group (e) and the level of a gate signal output terminal beta connecting to a reception buffer 12 of the 2nd shift register 7 goes to H and an output level of other gate signal output terminal gamma goes to L. That is, only one reception buffer 12 among reception buffers 11, 12, 13 is able to be active.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はカメラ、ビデオ等の焦点検出用装ごとして使用
されるイメージセンサ!elifに関する。特に、瞳分
割式TTL焦点検出装置等において使用され、多様な配
列構造を有す感光画素列からの信号電荷を時系列的信号
出力に変換し転送するためのイメージセンサ装置に関す
る。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an image sensor used as a focus detection device for cameras, videos, etc. Regarding elif. In particular, the present invention relates to an image sensor device used in a split-pupil TTL focus detection device, etc., for converting signal charges from photosensitive pixel arrays having various array structures into time-series signal outputs and transferring the same.

[従来の技術] カメラ等の焦点検出装置としては、複数の感光画素子か
ら成る感光画素列を複数方向に配列して構成したイメー
ジセンサ装置を用い、各感光画素列の各々に被写体像に
対応する光像を結像させ、撮影レンズの光軸に沿った移
動にともなう上記各感光画素列上の各被写体像の相対的
移動をこのイメージセンサ装置の出力より判断し、撮影
レンズの合焦位置を検出する焦点検出装置が知られてい
る。このような?tとでは、上記のように感光画素列を
複数方向に配置したことにより、被写体のコントラスト
か一定方向しか変化しない場合にもこの方向に関係なく
撮影レンズの合焦位置を検出することができた。かかる
イメージセンサは特開昭59−60303で開示された
ものであり、その構成を第4図に示す。
[Prior Art] A focus detection device for a camera or the like uses an image sensor device configured by arranging a plurality of photosensitive pixel rows in multiple directions, and each photosensitive pixel row corresponds to a subject image. The relative movement of each object image on each photosensitive pixel row as the photographic lens moves along the optical axis is determined from the output of this image sensor device, and the focal position of the photographic lens is determined. A focus detection device that detects is known. like this? By arranging photosensitive pixel arrays in multiple directions as described above, the camera was able to detect the in-focus position of the photographic lens regardless of the direction, even when the contrast of the subject changes only in a certain direction. . Such an image sensor is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-60303, and its configuration is shown in FIG. 4.

この従来例は半導体基板上に一体形成されたjll皿回
路あり、4個の単位感光画素列14〜17を用い、フォ
トダイオード等の感光画素子からなる感光画素列対14
.15および感光画素列対16.17をそれぞれ直交す
るように配夕噌し、各感光画素列14〜17に対応して
設けられたシフトレジスタ等の電荷転送子、段18〜2
1、をそれぞれ図示するようにシフトレジスタ等の遅延
線22.23を介して直列に接続したものである。出力
回路24は電荷転送手段18の出力部に1つだけ設けら
れている。各感光画素列14〜17で発生した信号電荷
群A〜Dは、第4図(b)に示すように、各単位感光画
素列ごとに必要な遅延か行われ、同一出力回路24から
直列の時系列信号として順次出力される。
This conventional example has a JLL dish circuit integrally formed on a semiconductor substrate, using four unit photosensitive pixel columns 14 to 17, and a photosensitive pixel column pair 14 consisting of photosensitive pixels such as photodiodes.
.. 15 and photosensitive pixel column pairs 16 and 17 are arranged so as to be perpendicular to each other, and charge transfer elements such as shift registers and stages 18 to 2 are provided corresponding to each photosensitive pixel column 14 to 17.
1 and 2 are connected in series via delay lines 22 and 23 such as shift registers, respectively, as shown in the figure. Only one output circuit 24 is provided at the output section of the charge transfer means 18. The signal charge groups A to D generated in each of the photosensitive pixel columns 14 to 17 are delayed as necessary for each unit photosensitive pixel column, as shown in FIG. It is output sequentially as a time series signal.

この時系列信号はカメラに内蔵されたマイクロプロセッ
サ等により処理され、撮影レンズの合焦位置を検出する
ために使用される。
This time-series signal is processed by a microprocessor or the like built into the camera, and is used to detect the focal position of the photographic lens.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら上記の技術では次のような問題点かあった
。感光画素列の配置や大きさはこれらのLに光像を導く
光学系の設計仕様に従って制限を受けることが多く、こ
の場合第4図と同様に遅延線を介して感光画素列を配置
し、これらの画素からの信号出力を時系列的に一列に並
べるように継ぎ合わせる事は容易てない。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the above technology has the following problems. The arrangement and size of the photosensitive pixel array are often limited according to the design specifications of the optical system that guides the light image to these L. In this case, the photosensitive pixel array is arranged via a delay line as in FIG. It is not easy to splice the signal outputs from these pixels so that they are aligned in time series.

例えば、第4図の感光画素列14,15゜16.17を
光学系の設計上さらに近接させるか又は離間して半導体
基板上に配置した場合には、シフトレジスタ等から成る
遅延部22゜23を形成するための十分なスペースか存
在するとは限らず、無理に必要な遅延量を確保しようと
すれば、シフトレジスタ等で構成された遅延部を複雑に
折り曲げる必要かあり、性能劣化および歩留り低下等の
悪影響がある。
For example, if the photosensitive pixel arrays 14, 15, 16, and 17 shown in FIG. There may not always be enough space to create a delay, and if you forcefully try to secure the necessary amount of delay, you will have to fold the delay section, which is made up of shift registers, etc., in a complicated manner, resulting in performance deterioration and a decrease in yield. There are other negative effects.

以上水したように、感光画素列A、B、C。As mentioned above, photosensitive pixel rows A, B, and C.

Dの電荷出力を時間的に重複することなく取り出すため
にシフトレジスタを遅延線として利用する方法は、感光
画人列の配l形態による制約か大きく、特に配列の方向
が複数あって、それらか空間的に分離しているときには
なかなかうまい継ぎ合わせの解をみつける喫がてきなか
った。又、シフトレジスタを遅延線として用いる事によ
り、シフトレジスタ部の構造が複雑なため、チップ上で
のシフトレジスタ部の占有面積か増大し1歩留り低下を
招くことになり、コストが上昇するとか、シフトレジス
タの屈曲部が増して性能か劣化するとか駆動容埴が増大
して消費電力か増大する等の不都合か生していた。
The method of using a shift register as a delay line in order to take out the charge outputs of D without temporal overlap is largely limited by the arrangement of the photosensitive image arrays, especially when there are multiple arrangement directions. When they are spatially separated, it is difficult to find a good splicing solution. In addition, by using a shift register as a delay line, the structure of the shift register section is complicated, so the area occupied by the shift register section on the chip increases, resulting in a decrease in yield by 1, which increases cost. This has led to disadvantages such as increased bending in the shift register, which degrades performance, and increased drive capacity, which increases power consumption.

[問題を解決するための手段] 以上の問題を解決するため、本発明では、同一被写体か
らの一対の光像の光強度に応じた信号電荷を発生し、第
1方向に配列された複数の感光画素子からなる感光画素
列を該第1方向に一対配列してなる第1感光画素列と、
上記各感光画素子からの信号電荷を時系列的な群をなす
第1信号出力群として転送する第1順次読出し手段と、
同一被写体からの一対の光像の光強度に応じた信号を発
生し、上記第1方向とは異なる第2方向に配列された複
数の感光画素子からなる感光画素列を該第2方向に一対
配列してなる第2感光画素列と、上記第2感光画素列の
各感光画素子からの信号電荷を一時保存するメモリ部と
、上記メモリ部に一時保存した信号電荷を時系列的な群
をなす第2信号出力群として転送する第2順次読出し手
段と、上記第1順次読出し手段と上記第21@次読出し
手段に接続された出力部と、上記第1順次読出し手段に
上記第1信号出力群の転送を開始させ、上記第2感光画
素列からの信号電荷をメモリ部に移送させ、第1信号出
力群の転送が縫子した後、上記第2順次読出し手段に上
記第2信号出力群の転送を開始させ、上記第1信号出力
群と上記第2信号出力群とをそれぞれ時間的に重複する
ことなく上記出力部から出力させる制御部とからイメー
ジセンサ装置を構成し、該イメージセンサ装置は、第1
信号出力群および第2信号出力群に基づいて、L足回−
被写体に関して複数方向で上記一対の光像の相対的なず
れ量を検出する。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention generates signal charges according to the light intensity of a pair of light images from the same subject, and a first photosensitive pixel column formed by arranging a pair of photosensitive pixel columns including photosensitive pixel elements in the first direction;
a first sequential readout means for transferring signal charges from each of the photosensitive pixel elements as a first signal output group forming a time-series group;
A pair of photosensitive pixel rows are arranged in a second direction different from the first direction to generate a signal corresponding to the light intensity of a pair of light images from the same subject. a second photosensitive pixel column arranged in the array; a memory section for temporarily storing signal charges from each photosensitive pixel of the second photosensitive pixel column; and a time-series group of signal charges temporarily stored in the memory section. a second sequential reading means for transmitting a second signal output group; an output section connected to the first sequential reading means and the 21st@order reading means; and a second sequential reading means for outputting the first signal to the first sequential reading means. The group transfer is started, the signal charges from the second photosensitive pixel column are transferred to the memory section, and after the transfer of the first signal output group is completed, the second sequential readout means receives the signal charges of the second signal output group. An image sensor device is constituted by a control section that starts the transfer and outputs the first signal output group and the second signal output group from the output section without temporally overlapping each other, the image sensor device , 1st
Based on the signal output group and the second signal output group,
A relative shift amount between the pair of optical images is detected in a plurality of directions with respect to the subject.

[作用] 本発明の構成においては、第2感光画素列と第2順次読
出し手段との間にメモリ手段を設けたため、従来の遅延
線が不要となり、従って遅延線を介して感光画素列を全
体で一列になるよう配置する感賞がなくなり、感光画素
列を任意に位置することが可能になった。
[Function] In the configuration of the present invention, since the memory means is provided between the second photosensitive pixel column and the second sequential readout means, the conventional delay line is not required, and therefore the entire photosensitive pixel column can be read through the delay line. It is no longer necessary to arrange the photosensitive pixels in a single row, and it has become possible to position the photosensitive pixel rows arbitrarily.

しかも、本発明の構成では、各順次読出し手段からの出
力を切換えるための制御部を設けたため、各信号がそれ
ぞれ時間的に重複することなく単一の出力部から出力さ
れることになり、後段の信号処理か非常に容易となる。
Moreover, in the configuration of the present invention, since a control section is provided for switching the output from each sequential readout means, each signal is outputted from a single output section without temporally overlapping, and the subsequent stage signal processing becomes very easy.

[実施例] 第1図は本発明の実施例であって半導体基板上に形成さ
れたイメージセンサ装置である。撮影レンズを通過した
被写体の像は、図示なき光学系により一対の光像として
第1感光画素列a、bの各々の上に投影され、他方これ
と直交する方向に関しても一対の光像として第2感光画
素列c、dの各々の上に結像される。測距又は焦点位置
検出については、前記a、b列上の一対の光像の相対的
変位の量又はc、d列上の一対の光像の相対的変位の礒
を検出する事によりなされるが、この方法は瞳分割式T
TL焦点検出装置として公知のものであり1本発明とは
直接の関係がないため詳細は省略する。
[Embodiment] FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, which is an image sensor device formed on a semiconductor substrate. The image of the subject that has passed through the photographic lens is projected as a pair of light images onto each of the first photosensitive pixel arrays a and b by an optical system (not shown), and on the other hand, the image of the subject that has passed through the photographic lens is projected as a pair of light images in the direction orthogonal thereto. An image is formed on each of the two photosensitive pixel columns c and d. Distance measurement or focal point position detection is performed by detecting the amount of relative displacement of the pair of light images on columns a and b or the amount of relative displacement of the pair of light images on columns c and d. However, this method uses the pupil division method T
This is a well-known TL focus detection device and has no direct relation to the present invention, so its details will be omitted.

本発明のイメージセンサ装置においては第1図に示した
ように、複数の感光画素子からなる各単位画素列a、b
、c、dに平行して第1順次読出し手段lと、第2順次
読出し手段7.8のシフトレジスタが形成されている。
In the image sensor device of the present invention, as shown in FIG.
, c, d are formed with shift registers of first sequential reading means l and second sequential reading means 7.8.

各感光画素子は投影された光像の光強度に対応じた信号
電荷を発生する。
Each photosensitive pixel element generates a signal charge corresponding to the light intensity of the projected light image.

順次読出し手段のシフトレジスタは、各画素子からの並
列の電荷信号を各シフトレジスタ1.7.8ごとに時系
列的信号として各シフトレジスタの一端にある出力端子
から順次出力する。各シフトレジスタ1.7.8の出力
端子には受信バッファ11,12.13が接続され、こ
の受信バッファ11,12.13はシフトレジスタから
出力された時系列的な電荷信号を時系列的電圧信号に変
換する。受信バッファ11.12.13はゲート群eの
出力を入力するゲート信号入力用の端子を有し、ゲート
信号出力端子α、β、γからのH”又は“L”のデジタ
ル信号に従って選択的に動作される。また、各受信バッ
ファ11.12.13の出力端子は互いに結線され、出
力部である単一・の信号出力端子OUTを形成する。
The shift register of the sequential reading means sequentially outputs the parallel charge signals from each pixel as a time-series signal for each shift register 1, 7, and 8 from an output terminal at one end of each shift register. Reception buffers 11, 12.13 are connected to the output terminals of each shift register 1.7.8, and these reception buffers 11, 12.13 convert time-series charge signals output from the shift registers into time-series voltages. Convert to signal. The reception buffer 11.12.13 has a gate signal input terminal for inputting the output of the gate group e, and selectively receives the output from the gate signal output terminals α, β, and γ according to the H” or “L” digital signals. The output terminals of each receiving buffer 11, 12, 13 are connected to each other to form a single signal output terminal OUT which is an output section.

第2感光画素列c、dと第2順次読出し手段の第2シフ
トレジスタ7および第3シフトレジスタ8との間に設け
られたメモリ手段すなわちアナログメモリ部5.6は、
各感光画素列C9dの各画素子からの電荷信号を個々に
一時保存し、所定時間後に次段の第2.第3シフトレジ
スタに移送するように設けられたものである。
The memory means, that is, the analog memory section 5.6, provided between the second photosensitive pixel columns c, d and the second shift register 7 and third shift register 8 of the second sequential readout means,
The charge signals from each pixel in each photosensitive pixel column C9d are individually temporarily stored, and after a predetermined period of time, the charge signals from the second pixel in the next stage are stored. It is provided so as to be transferred to the third shift register.

第1のトランスフアゲ−)2,3.4は感光画素列a、
b、c、dの各画素子に蓄えられた電荷を第1シフトレ
ジスタl又はアナログメモリ部5,6に移送させるタイ
ミングを制御するために設けられたものである。アナロ
グメモリ部5.6と第2.第3シフトレジスタ7.8の
間に設けられた第2のトランスファゲート9゜lOは、
アナログメモリ部の各メモリ素子に蓄えられた電荷を第
2.第3シフトレジスタ7゜8に移送を制御する。
The first transfer gate) 2, 3.4 is a photosensitive pixel row a,
This is provided to control the timing at which the charges stored in each pixel element b, c, and d are transferred to the first shift register l or the analog memory sections 5 and 6. The analog memory section 5.6 and the second. The second transfer gate 9°lO provided between the third shift register 7.8 is
The charges stored in each memory element of the analog memory section are transferred to the second. Transfer is controlled to the third shift register 7.8.

制御部の主要部をなすゲート群eは図示のようにNOR
およびAND回路から構成された論理回路であり、第1
トランスフアゲート又は第2トランスフアゲートと共に
外部回路に接続され、外部からのトランスファゲートの
制御信号に同期して受信バッファ11,12.13の出
力を解除または禁止する制御信号を発生する。
The gate group e, which forms the main part of the control section, is NOR as shown in the figure.
and an AND circuit, the first
It is connected to an external circuit together with the transfer gate or the second transfer gate, and generates a control signal for canceling or inhibiting the output of the receiving buffers 11, 12, and 13 in synchronization with an external control signal of the transfer gate.

上記のように構成されたイメージセンサ装置の動作につ
いて以下に説明を行なう。
The operation of the image sensor device configured as described above will be explained below.

第2図は上記装置の動作を示すタイミングチャートであ
る。蓄積制御信号に入力端子Intに外部からデジタル
制御信号−か入力され、画素列a、b、c、dに印加さ
れると、画素列a、b、c、dの感光部で発生する電荷
を蓄積し始める(時刻1.)、この制御信号は、イメー
ジセンサ装置からの信号出力が適正レベルになる所定時
間まで印加される。移送パルス入力TGIに第1移送制
御パルスが入力され(時刻tz)第1トランスファゲー
ト2,3゜4に印加されると、画素列a、bに蓄積され
た電荷信号は第1シフトレジスタlに移送され、画素列
C,dに蓄積された電荷信号はアナログメモリ部5.6
に移送される。この時第1移送パルスはゲート群eにも
印加され、第1シフトレジスタlの受信バッファ11に
接続されたゲート信号出力端子αのみ出力が“H″とな
り、他のゲート信号出力端子β、γの出力は“L″′の
ままである。つまり受信バッファ11.12.13のう
ち1つの受信バッファ11のみが動作可能となる。
FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the above device. When an external digital control signal is input to the input terminal Int as an accumulation control signal and applied to the pixel columns a, b, c, and d, the charges generated in the photosensitive areas of the pixel columns a, b, c, and d are This control signal starts to accumulate (time 1.) and is applied until a predetermined time when the signal output from the image sensor device reaches an appropriate level. When the first transfer control pulse is input to the transfer pulse input TGI (time tz) and applied to the first transfer gates 2 and 3.4, the charge signals accumulated in the pixel columns a and b are transferred to the first shift register l. The charge signals transferred and accumulated in the pixel columns C and d are stored in the analog memory section 5.6.
will be transferred to. At this time, the first transfer pulse is also applied to the gate group e, and only the gate signal output terminal α connected to the receiving buffer 11 of the first shift register l has an output of "H", and the output of the other gate signal output terminals β, γ The output remains at "L"'. In other words, only one of the receive buffers 11, 12, and 13 becomes operational.

第1移送制御パルスの入力後、第1シフトレジスタ1に
取り込まれた第1感光画素列a。
The first photosensitive pixel row a is taken into the first shift register 1 after inputting the first transfer control pulse.

bの各画素子からの電荷信号は、クロック端子φCに入
力される転送りロック信号により順次移送され、受信バ
ッファ11で順次電圧信号に変換され(第2図の受信バ
ッファ11の出力として示した。)、出力部の信号出力
端子OUTより一群の受光強度分布に対応じた第1信号
出力群として時系列的に出力される。
The charge signal from each pixel element b is sequentially transferred by the transfer lock signal input to the clock terminal φC, and is sequentially converted into a voltage signal by the receiving buffer 11 (shown as the output of the receiving buffer 11 in FIG. 2). ), the signals are output in time series from the signal output terminal OUT of the output section as a first signal output group corresponding to a group of received light intensity distributions.

感光画素列a、bの信号出力の転送が終了すると、第2
移送制御パルスが移送パルス入力TG2に入力され(t
3)、第2トランスフアゲートの一方9に印加されると
、画素列Cの近傍にあるアナログメモリ部5に一時保持
された信号電荷は第2シフトレジスタ7に移送される。
When the transfer of the signal outputs of the photosensitive pixel rows a and b is completed, the second
A transfer control pulse is input to transfer pulse input TG2 (t
3) When applied to one side 9 of the second transfer gate, the signal charge temporarily held in the analog memory section 5 near the pixel column C is transferred to the second shift register 7.

この時第2移送パルスはゲート群eにも印加され、第2
シフトレジスタ7の受信バッファ12に接続されたゲー
ト信号出力端子βのみ出力か“H”となり、他のゲート
信号出力信号端子のγの出力は“L″となる。つまり受
信バッファ11.12.13のうち1つの受信バッファ
12のみが動作可能となる。
At this time, the second transfer pulse is also applied to the gate group e, and the second
Only the gate signal output terminal β connected to the reception buffer 12 of the shift register 7 outputs "H", and the output of the other gate signal output signal terminals γ becomes "L". In other words, only one reception buffer 12 among the reception buffers 11, 12, and 13 becomes operational.

第2移送制御パルスの人力後、第2シフトレジスタに取
り込まれた感光画素列Cの各画素子からの電荷信号は、
クロック端子φCに入力される転送りロック信号により
順次移送され、受信バッファ12で順次電圧信号に変換
され(第2図受信バウファ12の出力として示した。)
、信号出力端子OUTより感光画素夕1Cの受光光強度
分布に対応じた第2信号出力群の前半として時系列的に
出力される。
After the second transfer control pulse is applied, the charge signals from each pixel of the photosensitive pixel column C taken into the second shift register are as follows:
The signals are sequentially transferred by the transfer lock signal input to the clock terminal φC, and sequentially converted into voltage signals by the receiving buffer 12 (shown as the output of the receiving buffer 12 in FIG. 2).
, are output in time series from the signal output terminal OUT as the first half of the second signal output group corresponding to the intensity distribution of the light received by the photosensitive pixel 1C.

感光画素列Cの信号出力の転送か終了すると、第3移送
制御パルスが移送パルス入力TG3に入力され(tl、
第2トランスフアゲートの他方lOに印加されると、画
素列dの近傍にあるアナログメモリ部8に一時保持され
た信号電荷は第3シフトレジスタ8に移送される。この
時第3移送パルスはゲート群eにも印加され、第3シフ
トレジスタ8の受信バツファl3に接続されたゲート信
号出力端子αのみ出力が“H”となり、他のゲート信号
出力信号端子α、βの出力は“L″9となる。つまり受
信バッファ11,12.13のうち1つの受信バッファ
13のみが動作可能となる。
When the transfer of the signal output of the photosensitive pixel column C is completed, the third transfer control pulse is input to the transfer pulse input TG3 (tl,
When applied to the other lO of the second transfer gate, the signal charge temporarily held in the analog memory section 8 near the pixel column d is transferred to the third shift register 8. At this time, the third transfer pulse is also applied to the gate group e, and only the gate signal output terminal α connected to the reception buffer l3 of the third shift register 8 becomes "H", and the output of the other gate signal output signal terminals α, The output of β becomes "L" 9. In other words, only one of the reception buffers 11, 12.13 becomes operational.

第3移送制御パルスの入力後、第3シフトレジスタに取
り込まれた感光画素列dの各画素子からの電荷信号は、
クロック端子φCに入力される転送りロック信号により
順次移送され、受信バッファ13で順次電圧信号に変換
され(第2図受信バッファ13の出力として示した。)
、信号出力端子OUTより感光画素列dの受光光強度分
布に対応じた第2信号出力群の後半として時系列的に出
力される。
After inputting the third transfer control pulse, the charge signals from each pixel of the photosensitive pixel column d taken into the third shift register are as follows:
The signals are sequentially transferred by the transfer lock signal input to the clock terminal φC, and sequentially converted into voltage signals by the receiving buffer 13 (shown as the output of the receiving buffer 13 in FIG. 2).
, are output in time series from the signal output terminal OUT as the latter half of the second signal output group corresponding to the received light intensity distribution of the photosensitive pixel row d.

以上のようにして、第1.第2感光画素列a、b、c、
dの各感光画素に蓄積された信号電荷は、時系列信号と
して重複することなく信号出力端子OUTより出力され
る。(第2図のOUTの出力参照) 本発明の実施例においては上記のような動作のみならず
1次に示すような動作も可能である。この動作を第3U
Aのタイミングチャートで示した。
As described above, the first step. Second photosensitive pixel rows a, b, c,
The signal charges accumulated in each photosensitive pixel of d are output from the signal output terminal OUT as a time-series signal without duplication. (See the output of OUT in FIG. 2) In the embodiment of the present invention, not only the above operation but also the operation shown in the first order is possible. Repeat this action in the 3rd U.
This is shown in timing chart A.

本発明の実施例は複数方向の感光画素列a。The embodiment of the present invention includes photosensitive pixel arrays a in multiple directions.

b、c、dの受光光強度に対応じた信号出力群を時系列
的な信号出力として単一の出力端子OUTから出力する
ように構成している。したがって、例えばより高速の処
理を必要とする場合、′−)まり第2感光画素列c、d
からの信号出力のみを処理して、第1感光画素列a、b
からの信号出力の処理を省略したい場合には、第1感光
画素列a、bからの信号出力を高速で掃き出せばよい。
It is configured to output a group of signal outputs corresponding to the received light intensities of b, c, and d as time-series signal outputs from a single output terminal OUT. Therefore, for example, when higher-speed processing is required,
Processing only the signal output from the first photosensitive pixel arrays a and b
If it is desired to omit the processing of the signal output from the first photosensitive pixel arrays a and b, the signal output from the first photosensitive pixel arrays a and b may be swept out at high speed.

つまり、第3図に示したように、第1感光画素列a、b
からの信号出力を転送する時たけφCのように転送りロ
ック信号の周期を短かくし、第1シフトレジスタに移送
された信号電荷を高速で掃き出すようにする。上記第1
感光画素列a、bからの信号出力が高速て掃き出された
後に、再び転送りロック信号の周期をφCの入力のgの
ごとく長くシ、移送制御パルスをTGIの入力、TG2
の入力、TG3の入力のごとく印加し、第2感光画素列
c、dからの電荷信号をOUTの出力に示したごとく出
力する。
That is, as shown in FIG. 3, the first photosensitive pixel rows a, b
When transferring the signal output from the first shift register, the period of the transfer lock signal is shortened as φC, and the signal charge transferred to the first shift register is swept out at high speed. 1st above
After the signal outputs from the photosensitive pixel rows a and b are swept out at high speed, the period of the lock signal is transferred again as long as g of the input of φC, and the transfer control pulse is transferred to the input of TGI, TG2.
The inputs of TG3 and TG3 are applied, and the charge signals from the second photosensitive pixel rows c and d are outputted as shown in the output of OUT.

なお、転送りロック信号gの周期は1例えば後段のA/
D変換回路の処理定数に応じた適当な長さに設定する。
Note that the period of the transfer lock signal g is 1, for example, the period of the transfer lock signal g is 1.
It is set to an appropriate length depending on the processing constant of the D conversion circuit.

また、逆に第1感光画素列a、bからの信号出力のみを
処理して、第2感光画素列c、dからの信号出力の処理
を省略した場合には、第2感光画素列c、dの転送りロ
ック信号gの周期のみを短くすることで第2、第3シフ
トレジスタに移送された信号電荷を高速で掃き出すこと
か可能になる。
Conversely, if only the signal outputs from the first photosensitive pixel columns a and b are processed and the processing of the signal outputs from the second photosensitive pixel columns c and d is omitted, the second photosensitive pixel column c, By shortening only the period of the transfer lock signal g of d, it becomes possible to sweep out the signal charges transferred to the second and third shift registers at high speed.

本発明の実施例において、感光画素列を2対の直交する
画素列として示しであるが、その他多くの変形つまり感
光画素列を増やしたり、感光画素列どうしの角度方向を
変えることは本発明の範囲内にある。
In the embodiments of the present invention, the photosensitive pixel columns are shown as two pairs of orthogonal pixel columns, but many other modifications, such as increasing the number of photosensitive pixel columns or changing the angular direction of the photosensitive pixel columns with respect to each other, are contemplated by the present invention. within range.

[発明の効果] 以上の様に本発明によれば、複数方向に配列した感光画
素列の一方の出力を順次読み出し終わるまでは、残りの
感光画素列の信号をアナログメモリ部へ保持しておき、
一方の感光画素列信号の出力が完了した後に、残りの感
光画素列の各々の信号を順次読出すようにし、さらに複
数方向に配列された複数感光画素列からの信号を時系列
的信号として単一の出力端子から取り出せるようにした
ため、非常に信号処理が容易になった。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, until the output of one of the photosensitive pixel columns arranged in a plurality of directions is sequentially read out, the signals of the remaining photosensitive pixel columns are held in the analog memory section. ,
After the output of one photosensitive pixel column signal is completed, the signals from each of the remaining photosensitive pixel columns are read out sequentially, and the signals from the plurality of photosensitive pixel columns arranged in multiple directions are converted into a single time-series signal. Since it can be taken out from one output terminal, signal processing has become extremely easy.

さらに、シフトレジスタ等を遅延線として使用した場合
に比して、シフトレジスタ全長の増大による転送効率の
低ドやチップ上の占有面積の増大に伴なう歩留りの低下
がなく、シフトレジスタの屈曲部が多いと生じる性能の
劣化もないため、高性能で低価格なイメージセンサ装置
か得られるという効果がある。
Furthermore, compared to the case where a shift register or the like is used as a delay line, there is no reduction in transfer efficiency due to an increase in the overall length of the shift register, there is no decrease in yield due to an increase in the area occupied on the chip, and there is no problem with bending of the shift register. Since there is no deterioration in performance that would occur if there are a large number of parts, there is an effect that a high-performance, low-cost image sensor device can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例であるイメージセンサ装置を
示した概略図であり、 第2図は本発明のイメージセンサ装置の動作の一例を示
すためのタイミングチャートてあり、 第3図は本発明のイメージセンサ装置の動作の他の例を
示すためのタイミングチャートであり、 第4図(a)は、4方向に形成された感光画素列がシフ
トレジスタにより接続された構造となっているイメージ
センサ装置の概略図であり、 第4図(b)は、第4図(a)のイメージセンサ装置か
重複のない信号を出力することを示した図である。 (主要部分の符号の説明) a、b・・・・・・・・・・・・・・・・・・第1感光
画素列c 、 d−−−−−−・・・・・・・・・・・
・第2感光画素列e”・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・ゲート群l・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・第1シフトレジスタ7・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第2シフト
レジスタ8・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・第3シフトレジスタ第  1  図 6・・・・・・・・・・・・・・・・・・アナログメモ
リ部3.4・・・・・・・・・・・・EfSl)−ラン
スファゲートlO・・・・・・・・・・・・・・・第2
トランスフアゲート、12.13・・・受信バッファ 第2図 簗3図
FIG. 1 is a schematic diagram showing an image sensor device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a timing chart showing an example of the operation of the image sensor device according to the present invention, and FIG. FIG. 4(a) is a timing chart showing another example of the operation of the image sensor device of the present invention, and FIG. 4(a) has a structure in which photosensitive pixel columns formed in four directions are connected by a shift register. FIG. 4(b) is a schematic diagram of an image sensor device, and FIG. 4(b) is a diagram showing that the image sensor device of FIG. 4(a) outputs signals without overlap. (Explanation of symbols of main parts) a, b・・・・・・・・・・・・・・・・・・First photosensitive pixel row c, d・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・Second photosensitive pixel row e”・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・Gate group l・・・・・・・・・・・・・・・
......First shift register 7...
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Second shift register 8・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・Third shift register 1 Figure 6・・・・・・・・・・・・・・・Analog memory section 3.4・・・・・・・・・EfSl) -Transfergate lO・・・・・・・・・・・・Second
Transfer gate, 12.13...Receive buffer Figure 2, Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】 一対の同一光像の光強度に応じた信号電荷を発生し、第
1方向に配列された複数の感光画素子からなる感光画素
列を該第1方向に一対配列してなる第1感光画素列と、 上記各感光画素子からの信号電荷を時系列的な群をなす
第1信号出力群として転送する第1順次読出し手段と、 一対の同一光像の光強度に応じた信号を発生し、上記第
1方向とは異なる第2方向に配列された複数の感光画素
子からなる感光画素列を該第2方向に一対配列してなる
第2感光画素列と、 上記第2感光画素列の各感光画素子からの信号電荷を一
時保存するメモリ部と、 上記メモリ部に一時保存した信号電荷を時系列的な群を
なす第2信号出力群として転送する第2順次読出し手段
と、 上記第1順次読出し手段と上記第2順次読出し手段に接
続された出力部と、 上記第1順次読出し手段に上記第1信号出力群の転送を
開始させ、上記第2感光画素列からの信号電荷をメモリ
部に移送させ、第1信号出力群の転送が終了した後、上
記第2順次読出し手段に上記第2信号出力群の転送を開
始させ、上記第1信号出力群と上記第2信号出力群とを
それぞれ時間的に重複することなく上記出力部から出力
させる制御部とからなり、第1信号出力群および第2信
号出力群に基づいて上記一対の同一の光像の相対的なず
れ量を検出するイメージセンサ装置。
[Scope of Claims] A signal charge corresponding to the light intensity of a pair of identical light images is generated, and a pair of photosensitive pixel rows consisting of a plurality of photosensitive pixel elements arranged in a first direction are arranged in the first direction. a first photosensitive pixel array; a first sequential reading means for transferring signal charges from each of the photosensitive pixel elements as a first signal output group forming a time-series group; a second photosensitive pixel column formed by arranging a pair of photosensitive pixel columns in the second direction, each consisting of a plurality of photosensitive pixel elements arranged in a second direction different from the first direction; a memory section that temporarily stores signal charges from each photosensitive pixel element in the two photosensitive pixel columns; and a second sequential readout that transfers the signal charges temporarily stored in the memory section as a second signal output group forming a time-series group. means, an output section connected to the first sequential readout means and the second sequential readout means, for causing the first sequential readout means to start transferring the first signal output group from the second photosensitive pixel column; After transferring the signal charges to the memory section and completing the transfer of the first signal output group, the second sequential reading means starts transferring the second signal output group, and the first signal output group and the first signal output group are transferred. a control unit that outputs two signal output groups from the output unit without temporally overlapping each other, and a control unit that outputs two signal output groups from the output unit without temporally overlapping each other, and controls the relative output of the pair of identical optical images based on the first signal output group and second signal output group An image sensor device that detects the amount of misalignment.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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