JPH0495478A - Readout system for all-picture element readout type solid-state image pickup element - Google Patents

Readout system for all-picture element readout type solid-state image pickup element

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JPH0495478A
JPH0495478A JP2213183A JP21318390A JPH0495478A JP H0495478 A JPH0495478 A JP H0495478A JP 2213183 A JP2213183 A JP 2213183A JP 21318390 A JP21318390 A JP 21318390A JP H0495478 A JPH0495478 A JP H0495478A
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JP
Japan
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register
vertical
horizontal
transferred
signal charges
Prior art date
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Pending
Application number
JP2213183A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Kobayashi
篤 小林
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2213183A priority Critical patent/JPH0495478A/en
Publication of JPH0495478A publication Critical patent/JPH0495478A/en
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To secure the positions of upper lines of two horizontal lines which are paired with each other in even fields by transferring the upper horizontal lines paired in the even fields to a vertical register after shifting the horizontal lines by the quantity of two-horizontal lines. CONSTITUTION:Of the two horizontal lines which are paired in even fields, upper lines B0, B1, B2,... are transferred to a vertical register 1 from photodetector elements 2, 2,... as shown in Fig. A. Then signal charges from the photodetecctor elements are shifted downward by the quantity of two lines as shown in Fig. B. When the signals A0, A1, A2, A3,... of untransferred photodetector elements are transferred to the register 1 as shown in Fig. C, the signals are stored in the register 1. When the signals of the even fields are transferred as shown in Fig. A, B, and C and the signals of odd fields are normally transferred, the signals of the photodetector elements 2, 2,... are necessarily outputted to the same circuit system through a horizontal register 3.

Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序に従って本発明を説明する。[Detailed description of the invention] The present invention will be described in the following order.

A、産業上の利用分野 B1発明の概要 C0背景技術[第3図] a、構成[第3図] b、動作 り0発明が解決しようとする問題点[第4図]E1問題
点を解決するための手段 F1作用 G、実施例[第1図、第2図] H0発明の効果 (A、産業上の利用分野) 本発明は全画素読み出し固体撮像素子の読み出し方式、
特にマトリックス状に配置された多数の受光素子と、該
受光素子で発生した信号電荷を垂直方向に転送する複数
の並設された垂直レジスタと、該垂直レジスタの出力端
側に並設され上記垂直レジスタからの信号電荷を並行的
に転送する2個の水平レジスタを有し、インターレース
読み出しを行う全画素読み出し固体撮像素子の読み出し
方式に関する。
A. Industrial field of application B1 Overview of the invention C0 Background art [Figure 3] a. Structure [Figure 3] b. Operation 0 Problem to be solved by the invention [Figure 4] E1 Solving the problem Means for F1 Effect G, Embodiment [Figures 1 and 2] H0 Effects of the invention (A, industrial application field) The present invention provides a readout method for an all-pixel readout solid-state image sensor;
In particular, a large number of light receiving elements arranged in a matrix, a plurality of vertical registers arranged in parallel to vertically transfer signal charges generated in the light receiving elements, and vertical registers arranged in parallel on the output end side of the vertical registers, The present invention relates to a readout method for an all-pixel readout solid-state image sensor that has two horizontal registers that transfer signal charges from the registers in parallel and performs interlaced readout.

(B、発明の概要) 本発明は、上記の全画素読み出し固体撮像素子の読み出
し方式において、 同じ受光素子(画素)からの信号が奇数フィールドと偶
数フィールドとで異なる出力部(水平レジスタ)から出
力されることを防止するため、一方のフィールド、例え
ば奇数フィールドでは垂直レジスタへ受光素子の垂直方
向の配置順序に従って信号を読み出して垂直転送を行う
が、他方のフィールド、例えば偶数フィールドでは、互
いにベアとなる上下2つの水平ラインのうちの上側のラ
インの信号電荷を垂直レジスタに読み出し、次いでその
垂直レジスタに読み出した信号電荷を2ライン分垂直方
向に転送し、その後下側のラインの信号電荷を垂直レジ
スタに読み出したうえで垂直転送を行うものであり、 そうすることによってベアとなる上下2つの水平ライン
の信号電荷の垂直方向における配置順序が受光素子と垂
直レジスタとで逆になるようにし、延いては同じ画素の
信号電荷は常に同じ出力部から出力されるようにするこ
とができる。
(B. Summary of the Invention) The present invention provides a method for outputting signals from the same light-receiving element (pixel) from different output units (horizontal registers) for odd and even fields in the readout method of the above-mentioned all-pixel readout solid-state image sensor. In order to prevent this, in one field, for example an odd field, signals are read out to the vertical register according to the vertical arrangement order of the light receiving elements and vertical transfer is performed, but in the other field, for example an even field, The signal charges on the upper line of the two upper and lower horizontal lines are read out to the vertical register, then the read signal charges are transferred vertically for two lines to the vertical register, and then the signal charges on the lower line are transferred vertically. After reading data into a register, vertical transfer is performed. By doing so, the vertical arrangement order of the signal charges on the two bare horizontal lines is reversed between the light-receiving element and the vertical register. In other words, the signal charges of the same pixel can always be output from the same output section.

(C,背景技術)[第3図] COD等の固体撮像装置においては、一般にフィールド
読み出し方式で信号の読み出しをするようになっている
が、より解像度を高めるには全画素読み出しを行なうよ
うにする必要がある。そして、全画素読み出しを行なう
にはIH(水平期間)内に2水平ラインの信号を読み出
すことが必要である。
(C, Background Art) [Figure 3] In solid-state imaging devices such as COD, signals are generally read out using a field readout method, but to further increase resolution, it is recommended to read out all pixels. There is a need to. In order to read out all pixels, it is necessary to read out two horizontal lines of signals within an IH (horizontal period).

ところで、IHの期間内に2水平ラインの信号をシリア
ルに読み出すようにするには、水平レジスタを駆動する
水平転送用クロックパルスの周波数を従来の2倍の高さ
にすることが考えられる。
By the way, in order to serially read the signals of two horizontal lines within the IH period, it is conceivable to make the frequency of the horizontal transfer clock pulse that drives the horizontal register twice as high as the conventional one.

しかし、これは少なくとも現状では略不可能である。However, this is almost impossible, at least in the current situation.

そこで考えられるのは、水平レジスタを複数設け、奇数
ラインの信号電荷と偶数ラインの信号電荷とを別個の水
平レジスタにより同時に水平転送することである。
A possible solution would be to provide a plurality of horizontal registers and simultaneously horizontally transfer the signal charges on the odd lines and the signal charges on the even lines using separate horizontal registers.

(a、構成)[第3図] 第3図はそのようにした固体撮像素子を示すものである
。同図において、aはイメージ部で、マトリックス状に
配置された多数の受光素子と、該受光素子の各垂直列に
対応して設けられたところの信号電荷を垂直方向に転送
する垂直レジスタb、b、・・・とからなる。尚、便宜
上受光素子を図示せずイメージ部aには垂直レジスタb
、b、・・・のみがあるかのように示した。
(a, Configuration) [Fig. 3] Fig. 3 shows such a solid-state image sensor. In the figure, a denotes an image section, which includes a large number of light-receiving elements arranged in a matrix, and a vertical register b provided corresponding to each vertical column of the light-receiving elements to transfer signal charges in the vertical direction. It consists of b,... For convenience, the photodetector is not shown in the figure, and the vertical register b is shown in the image area a.
, b, . . . are shown as if there were only them.

Cはイメージ部aの下側に配置された第1の水平レジス
タ、dは該第1の水平レジスタCから槽下側に相離間し
てそれと平行に配置された第2の水平レジスタ、eはこ
の2つの水平レジスタC・6間上に配置された制御ゲー
トで、その第1及び第2の水平レジスタc−d間におけ
る信号電荷の転送を制御する。fは半導体基板表面部の
制御ゲートeの下側にあたる位置に1画素ピッチで配置
されたチャンネルストッパであり、図では塗りつぶして
示しである。
C is a first horizontal register disposed below the image area a, d is a second horizontal register disposed parallel to and spaced from the first horizontal register C toward the bottom of the tank; A control gate disposed between the two horizontal registers C and 6 controls the transfer of signal charges between the first and second horizontal registers c and d. Reference character f denotes a channel stopper arranged at a pitch of one pixel at a position below the control gate e on the surface of the semiconductor substrate, and is shown filled in in the figure.

gは第1の水平レジスタCから転送された信号電荷を取
り出して出力する第1の出力部、hは第2の水平レジス
タdから転送された信号電荷を取り出して出力する第2
の出力部である。尚、iは第1の出力部gからの出力信
号の雑音を低減する第1のCDS回路(相関二重サンプ
リング回路)、jは第2の出力部りからの出力信号の雑
音を低減する第2のCDS回路、kは第1のCDS回路
iの信号を増幅する第1のAGC,βは第2のCDS回
路jの信号を増幅する第2のAGC,mはAGCk及び
ρからの信号より各色信号をサンプリングしたうえで輝
度信号Y及び色差信号R−Y、B−Yをつ(る信号処理
回路である。
g is a first output section that takes out the signal charge transferred from the first horizontal register C and outputs it; h is a second output section that takes out the signal charge transferred from the second horizontal register d and outputs it;
This is the output part of Note that i is a first CDS circuit (correlated double sampling circuit) that reduces the noise of the output signal from the first output section g, and j is the first CDS circuit that reduces the noise of the output signal from the second output section. 2 CDS circuit, k is the first AGC that amplifies the signal of the first CDS circuit i, β is the second AGC that amplifies the signal of the second CDS circuit j, m is the signal from AGC k and ρ This is a signal processing circuit that samples each color signal and then generates a luminance signal Y and color difference signals RY and BY.

の信号電荷を第2の水平レジスタdへ転送させる。次に
、イメージ部aの下から数えて第2のラインの信号電荷
を第1の水平レジスタCに転送する。その後、第1及び
第2のラインの信号電荷を第1及び第2の水平レジスタ
c、dによって同時に転送し、2つの出力部g及びhか
ら映像信号を固体撮像素子外部へ同時に出力する。これ
等の動作をIH期間毎に繰返す。
is transferred to the second horizontal register d. Next, the signal charges of the second line counting from the bottom of the image area a are transferred to the first horizontal register C. Thereafter, the signal charges of the first and second lines are simultaneously transferred by the first and second horizontal registers c and d, and the video signals are simultaneously output from the two output sections g and h to the outside of the solid-state image sensor. These operations are repeated every IH period.

尚、このように2つの水平レジスタを有し、これから2
つの映像信号を同時に出力するようにした固体撮像装置
に関しては例えば特開昭62−92587号公報等によ
って研究の成果が紹介されている。
In addition, it has two horizontal registers in this way, and from now on two
Regarding a solid-state imaging device capable of simultaneously outputting two video signals, the results of research have been introduced, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 62-92587.

(b、動作) 次に動作説明をする。(b, movement) Next, the operation will be explained.

各受光素子において信号電荷の蓄積が終わると、イメー
ジ部aの下から数えて第1のラインの信号電荷をパラレ
ルに第1の水平レジスタCに転送し、更に制御ゲートe
によりその第1のライン(D、発明が解決しようとする
問題点)[第4図] ところで、インターレース読み出しを行う場合、第3図
に示すような従来の固体撮像素子には、同じ受光素子(
画素)からの信号が奇数フィールドと偶数フィールドと
で異なる水平レジスタc、dによって転送されて異なる
出力部g、hから出力され、異なる回路系を通るために
その2つの回路系間のゲイン、リニアリティの相違によ
って横縞、フリッカ−が生じるという問題があった。
When the accumulation of signal charges in each light-receiving element is completed, the signal charges of the first line counting from the bottom of the image area a are transferred in parallel to the first horizontal register C, and then to the control gate e.
The first line (D, problem to be solved by the invention) [Fig. 4] By the way, when performing interlaced readout, the conventional solid-state image sensor as shown in Fig.
The signal from the pixel (pixel) is transferred by different horizontal registers c, d in odd and even fields and output from different output parts g, h, and passes through different circuit systems, so the gain and linearity between the two circuit systems are changed. There has been a problem in that horizontal stripes and flicker occur due to the difference in color.

この問題について、第4図に従って詳細に説明すると次
のとおりである。同図は、一つの垂直列の受光素子(B
OlAOlBl、A1、B2、A2)において蓄積され
た信号電荷に着目し、その信号電荷の奇数フィールドと
偶数フィールドにおける流れを比較して示すものである
This problem will be explained in detail with reference to FIG. 4 as follows. The figure shows one vertical row of light receiving elements (B
Focusing on the signal charges accumulated in the circuits (OlAOlBl, A1, B2, A2), the flow of the signal charges in odd and even fields is compared and shown.

奇数フィールドにおいては、BOとAOが、B1とA1
が、B2とA2がペアとなり、ペアとなった信号が2つ
の水平レジスタc、dによって同時に読み出される。ペ
アとなる2つの水平ラインの信号のうち上側の方AO,
AI、A2、・・・は第1の水平レジスフCによって転
送される。第4図において(また第1図においても)こ
の第1の水平レジスタCによって転送される信号の流れ
は太い矢印によって示した。
In odd fields, BO and AO are B1 and A1.
However, B2 and A2 form a pair, and the paired signals are read out simultaneously by two horizontal registers c and d. The upper one of the two horizontal line signals in the pair, AO,
AI, A2, . . . are transferred by the first horizontal register C. In FIG. 4 (and also in FIG. 1), the flow of signals transferred by this first horizontal register C is indicated by thick arrows.

一方、ペアとなる2つの水平ラインの信号のうち下側の
方BO,B1、B2、・・・は第2の水平レジスタdに
よって転送される。第4図において(また第1図におい
ても)この第2水平レジスタdによって転送される信号
の流れは細い矢印によって示した。尚、矢印の太い細い
は信号電荷量等の違いを示すものではない。
On the other hand, the lower one of the two paired horizontal line signals BO, B1, B2, . . . is transferred by the second horizontal register d. In FIG. 4 (and also in FIG. 1) the flow of signals transferred by this second horizontal register d is indicated by thin arrows. Note that whether the arrows are thick or thin does not indicate a difference in the amount of signal charge or the like.

それに対して、偶数フィールドにおいてはAOとB1が
、A1とB2がペアとなり、ペアとなった信号が2つの
水平レジスタc、dによって同時に読み出される。そし
て、ペアとなる2つの水平ラインのうち上側の方B1、
B2、・・・は第1の水平レジスタCによって、下側の
方AO1A1、・・・は第2の水平レジスタdによって
転送される。
On the other hand, in the even field, AO and B1 and A1 and B2 form a pair, and the paired signals are read out simultaneously by two horizontal registers c and d. Then, the upper one of the two paired horizontal lines, B1,
B2, . . . are transferred by the first horizontal register C, and the lower ones AO1A1, . . . are transferred by the second horizontal register d.

従って、各受光素子はそれぞれ奇数フィールドか偶数フ
ィールドかで転送される水平レジスタが異なることにな
る。即ち、AO,A1.A2、・・・は奇数フィールド
では第1の水平レジスタCによって転送され、偶数フィ
ールドでは第2の水平レジスタdによって転送される。
Therefore, the horizontal register to be transferred to each light receiving element differs depending on whether it is an odd field or an even field. That is, AO, A1. A2, . . . are transferred by the first horizontal register C in odd fields and by the second horizontal register d in even fields.

また、BOlBl、B2、・・・は奇数フィールドでは
第2の水平レジスタdによって転送され、偶数フィール
ドでは第1の水平レジスタCによって転送される。
Further, BOlBl, B2, . . . are transferred by the second horizontal register d in odd-numbered fields, and transferred by the first horizontal register C in even-numbered fields.

このように、同じ信号がフィールドによって異なる回路
系(チャンネル)によって処理されると、2つの回路系
の間にゲインの差、リニアリティの差がある場合に横縞
、フリッカ−等を生じる原因となる。そして、ゲイン差
、リニアリティの差は生じないのが好ましいが、実際に
は生じてしまうのでそれによる横縞、フリッカ−は避け
ることが難しいのが実状である。これは大きな問題であ
る。
In this way, when the same signal is processed by different circuit systems (channels) depending on the field, horizontal stripes, flicker, etc. may occur if there is a difference in gain or linearity between the two circuit systems. Although it is preferable that differences in gain and linearity do not occur, in reality they do occur, and the reality is that it is difficult to avoid horizontal stripes and flicker caused by them. This is a big problem.

特に、カラー固体撮像素子の場合、はとんどの色コーデ
ィングでフィールド毎に同じ出力部から出力される色が
異なることになるので、2つの回路系にゲイン差、リニ
アリティの差があると一方のフィールドで色を合せても
他方のフィールドで色が合わな(なるという現象が生じ
る。
In particular, in the case of color solid-state image sensors, the color output from the same output section differs for each field due to most color coding, so if there is a difference in gain or linearity between the two circuit systems, one A phenomenon occurs where even if colors match in one field, the colors do not match in the other field.

また、出力部g、hから出力される信号の色の組み合せ
がフィールド毎に変るので、固体撮像素子と、色信号処
理回路との間に適宜な切換回路を設けて信号処理の切換
をする必要があった。
Furthermore, since the combination of colors of the signals output from the output sections g and h changes from field to field, it is necessary to provide an appropriate switching circuit between the solid-state image sensor and the color signal processing circuit to switch the signal processing. was there.

本発明はこのような問題点を解決すべ(為されたもので
あり、同じ受光素子(画素)からの信号が奇数フィール
ドと偶数フィールドとで異なる8力部(水平レジスタ)
から出力されることを防止することを目的とする。
The present invention has been made to solve these problems, and it is an 8-power section (horizontal register) in which signals from the same light receiving element (pixel) differ between odd and even fields.
The purpose is to prevent output from.

(E、問題点を解決するための手段) 本発明全画素読み出し固体撮像素子の読み出し方式は、
上記問題点を解決するため、一方のフィールド、例えば
奇数フィールドでは垂直レジスタへ受光素子の垂直方向
の配置順序に従って信号を読み出して垂直転送を行うが
、他方のフィールド、例えば偶数フィールドでは、互い
にペアとなる上下2つの水平ラインのうちの上側のライ
ンの信号電荷を垂直レジスタに読み出し、次いでその垂
直レジスタに読み出した信号電荷を2ライン分垂直方向
に転送し、その後下側のラインの信号電荷を垂直レジス
タに読み出したうえで垂直転送を行うことを特徴とする
(E. Means for Solving Problems) The readout method of the all-pixel readout solid-state image sensor of the present invention is as follows:
In order to solve the above problem, in one field, for example an odd field, signals are read out to the vertical register according to the vertical arrangement order of the light receiving elements and vertical transfer is performed, but in the other field, for example an even field, they are paired with each other. The signal charges on the upper line of the two upper and lower horizontal lines are read out to the vertical register, then the read signal charges are transferred vertically for two lines to the vertical register, and then the signal charges on the lower line are transferred vertically. The feature is that vertical transfer is performed after reading to a register.

(F、作用) 本発明全画素読み出し固体撮像素子の読み出し方式によ
れば、一方のフィールドでペアとなった2つの水平ライ
ンのうちの上側の水平ラインの信号電荷は、他方のフィ
ールドではそれより一つ上側の水平ラインの信号電荷と
ペアを組んで下側の信号となるにも拘らず、その他方の
フィールドでペアを組んだ上側の水平ラインの信号が垂
直レジスタに読み出された後2水平ライン分垂直転送さ
れ、その後、下側の水平ラインが垂直レジスタに読み出
されるので、他方のフィールドにおいても垂直レジスタ
内においてはペアとなった2つの水平ラインの信号のう
ちの上側の信号電荷の立場を保つ。そして、どのフィー
ルドであってもペアとなった2つの水平ラインの信号の
うちの垂直レジスタ内に右いて上側の水平ラインの信号
は常に上側の水平レジスタにより、垂直レジスタ内にお
いて下側の水平ラインの信号は常に下側の水平レジスタ
により転送される。従って、1つの受光素子で発生した
信号電荷がフィールドによって異なる出力部から出力さ
れるという問題を回避することができる。
(F. Effect) According to the readout method of the all-pixel readout solid-state image sensor of the present invention, the signal charge on the upper horizontal line of the two paired horizontal lines in one field is higher than that in the other field. Even though the signal charge of the horizontal line one above is paired with the signal charge of the lower side, the signal charge of the upper horizontal line paired in the other field is read out to the vertical register. The horizontal line is vertically transferred, and then the lower horizontal line is read out to the vertical register, so in the other field, the upper signal charge of the paired horizontal line signals is stored in the vertical register. hold your ground. Of the two paired horizontal line signals in any field, the signal on the upper horizontal line to the right in the vertical register is always transmitted to the lower horizontal line in the vertical register by the upper horizontal register. signals are always transferred by the lower horizontal register. Therefore, it is possible to avoid the problem that signal charges generated in one light receiving element are output from different output sections depending on the field.

(G、実施例)[第1図、第2図] 以下、本発明全画素読み出し固体撮像素子の読み出し方
式を図示実施例に従って詳細に説明する。
(G. Embodiment) [FIGS. 1 and 2] Hereinafter, the readout method of the all-pixel readout solid-state image sensor of the present invention will be described in detail according to the illustrated embodiment.

第1図及び第2図は本発明全画素読み出し固体撮像素子
の読み出し方式の一つの実施例の説明図で、第1図は奇
数フィールドと偶数フィールドの信号の流れを示し、第
2図(A)乃至(C)は偶数フィールドの信号の流れを
詳しく順に示すものである。
1 and 2 are explanatory diagrams of one embodiment of the readout method of the all-pixel readout solid-state image sensor of the present invention. FIG. 1 shows the signal flow of odd and even fields, and FIG. ) to (C) show the signal flow of even fields in detail.

第1図の左の部分に示すように、奇数フィールドにおい
ては垂直レジスタ1には受光素子で蓄積された信号電荷
が受光素子2.2、・・・の垂直方向における配列順序
どおりに読み出され、そしてその順序のまま垂直転送さ
れる。
As shown in the left part of FIG. 1, in an odd field, the signal charges accumulated in the light receiving elements are read out in the vertical register 1 in the vertical arrangement order of the light receiving elements 2, 2, . . . , and are vertically transferred in that order.

即ち、奇数フィールドではAOとBOが、A1とB1が
、A2とB2、A3とB3がペアとなっており、各ペア
の上側の水平ラインの信号AO1A1、A2、・・・が
第1の水平レジスタ3aにより転送され、BOlBl、
B2、・・・が第2の水平レジスタ3bにより転送され
る。第1の水平レジスタ3aにより転送される信号の経
路を第1チヤンネルChlとし、第2の水平レジスタ3
bにより転送される信号の経路を第2チヤンネルCh2
とすると、下記の表1のとおりに信号が読み出される。
That is, in the odd field, AO and BO, A1 and B1, A2 and B2, A3 and B3 form a pair, and the signals AO1A1, A2, . . . on the horizontal line above each pair are the first horizontal line. Transferred by register 3a, BOlBl,
B2, . . . are transferred by the second horizontal register 3b. The path of the signal transferred by the first horizontal register 3a is the first channel Chl, and the path of the signal transferred by the first horizontal register 3a is the first channel Chl.
The path of the signal transferred by b is the second channel Ch2.
Then, the signals are read out as shown in Table 1 below.

表  1 菌、表中のHは水平走査期間である。Table 1 H in the table is the horizontal scanning period.

この奇数フィールドの読み出しについては従来と異なる
ところはない。
There is no difference from the conventional method for reading out odd-numbered fields.

ところが、偶数フィールドにおいては、第1図の右の部
分に示すようにペアを組む水平ラインの内の下側の水平
ラインはそのまま垂直レジスタ1に読み出すが、上側の
水平ラインは2水平ライン分下側にずらして垂直レジス
タ1に読み出し、そして垂直転送する。
However, in an even field, as shown in the right part of Figure 1, the lower horizontal line of the paired horizontal lines is read out as is into vertical register 1, but the upper horizontal line is read two horizontal lines lower. The data is shifted to the side, read out to vertical register 1, and then vertically transferred.

即ち、奇数フィールドではB1とAOが、B2とA1が
、B3とA2がペアとなる。そして、ペアとなるものの
うちの上側の方B1、B2、B3、・・・を2水平ライ
ン分下側にずらして、下側の方AO1A1、A2、・・
・はそのままで垂直レジスタ1に読み出すのである。す
ると、垂直レジスタ1においては、AOとB1が、A1
とB2が、A2とB3がペアとなり、AOlAl、A2
、・・・が上側を占め、B1、B2、B3、・・・が下
側を占める。従って、AOlAl、A2、・・・が第1
の水平レジスタ3aにより転送され、B1、B2、B3
、・・・が第2の水平レジスタ3b!こより転送される
。これを次の表2に表わす。
That is, in the odd field, B1 and AO form a pair, B2 and A1 form a pair, and B3 and A2 form a pair. Then, shift the upper one of the pair B1, B2, B3, . . . downward by two horizontal lines, and the lower one AO1A1, A2, .
. is read out to vertical register 1 as is. Then, in vertical register 1, AO and B1 become A1
and B2, A2 and B3 become a pair, and AOlAl, A2
, . . . occupy the upper side, and B1, B2, B3, . . . occupy the lower side. Therefore, AOlAl, A2,... are the first
are transferred by the horizontal register 3a of B1, B2, B3.
,... is the second horizontal register 3b! It will be forwarded from here. This is shown in Table 2 below.

表2 しかして、各受光素子の信号は奇数フィールドであって
も偶数フィールドであっても同じ水平レジスタ3によっ
て転送され同じ回路系(チャンネル)で処理されること
になる。
Table 2 Therefore, the signals of each light receiving element are transferred by the same horizontal register 3 and processed by the same circuit system (channel) regardless of whether it is an odd field or an even field.

第2図(A)乃至(C)は、偶数フィールドにおいてペ
アを組む水平ラインのうちの下側の水平ラインをそのま
まに、上側の水平ラインを2水平ライン分下側にずらし
て垂直レジスタ1に読み出す具体的な方式を示す流れ図
である。
In Figures 2 (A) to (C), the lower horizontal line of the horizontal lines forming a pair in an even field is left as is, but the upper horizontal line is shifted downward by two horizontal lines and placed in vertical register 1. It is a flow chart showing a specific reading method.

先ず、同図(A)に示すように偶数フィールドにおいて
ペアとなる2つの水平ラインのうちの上側の方、即ちB
O,B1、B2、・・・を受光素子2.2、・・・から
垂直レジスタ1に転送する。下側の方、即ちAO,A1
.A2、・・・は転送しない。
First, as shown in FIG.
O, B1, B2, . . . are transferred from the light receiving elements 2.2, . . . to the vertical register 1. The lower side, i.e. AO, A1
.. A2, . . . are not transferred.

従って、本読み出し方式の固体撮像素子は、読み出し用
電極の配線が水平ライン毎に分離、即ち奇数ラインと偶
数ラインで分離し、別のタイミングで読み出せるように
したタイプのものであることが前提として必要である。
Therefore, it is assumed that the solid-state image sensor using this readout method is of a type in which the readout electrode wiring is separated for each horizontal line, that is, separated into odd and even lines so that reading can be performed at different timings. It is necessary as

次に、同図(B)に示すように垂直レジスタ1において
受光素子からの信号電荷を垂直方向に沿って下側へ2ラ
イン分シフトする。
Next, as shown in FIG. 3B, the signal charge from the light receiving element is shifted downward in the vertical direction by two lines in the vertical register 1.

次に、同図(C)に示すように未転送の受光素子の信号
AO1A1、A2、A3、・・・を垂直レジスタlに転
送する。すると、第1図の偶数フィールドの場合を示す
右側の部分に示したように垂直レジスタ1に信号が記憶
された状態になる。
Next, as shown in FIG. 3C, the untransferred signals AO1A1, A2, A3, . . . of the light receiving elements are transferred to the vertical register l. Then, the signal is stored in the vertical register 1 as shown in the right part of FIG. 1 for an even field.

このように、即ち、偶数フィールドについては第2図(
A)乃至(C)に示すように信号を転送し、奇数フィー
ルドについては普通に信号を転送すれば、各受光素子2
.2、・・・の信号は奇数フィールドであっても偶数フ
ィールドであっても必ず同じ水平レジスタ3を通じて同
じ回路系に出力されるという形態で行われる。
In this way, for even fields, see Figure 2 (
If the signals are transferred as shown in A) to (C), and the signals are transferred normally for odd fields, each light receiving element 2
.. The signals 2, . . . are always outputted to the same circuit system through the same horizontal register 3 regardless of whether it is an odd field or an even field.

従って、従来における同じ受光素子の信号がフィールド
によって異なるチャンネルChi、Ch2 (回路系)
により処理され、チャンネル間のゲイン差、リニアリテ
ィ差から横縞、フリッカ−が生じるという問題を回避す
ることができる。勿論、同じ出力部から出力される色が
フィールド毎に異なりチャンネル間のゲインの差、リア
アリティの差によって一方のフィールドで色があっても
他方のフィールドで色が合わな(なるという虞れが全く
ないし、出力部から出力される信号の色の組み合わせが
フィールド毎に異なるために固体撮像素子と色信号処理
回路との間に信号処理の切換をする回路を設けるという
問題もなくなる。
Therefore, in the conventional case, the signal of the same light receiving element differs depending on the field (channels Chi, Ch2 (circuit system)).
It is possible to avoid problems such as horizontal stripes and flicker caused by gain differences and linearity differences between channels. Of course, the colors output from the same output section differ from field to field, and due to differences in gain and reality between channels, there is no possibility that even if a color is present in one field, the color will not match in the other field. Furthermore, since the combination of colors of the signals outputted from the output section differs from field to field, there is no problem of providing a circuit for switching signal processing between the solid-state image sensor and the color signal processing circuit.

(H,発明の効果) 以上に述べたように、本発明全画素読み出し固体撮像素
子の読み出し方式は、奇数番目の水平ラインと偶数番目
の水平ラインとで独立して読み出すことができるように
してなり、奇数フィールドと偶数フィールドのうちの一
方のフィールドでは上記各受光素子からの信号電荷を上
記垂直レジスタへ受光素子の垂直方向の配置順序に従っ
た順序になるように読み出し、その後、垂直転送し、他
方のフィールドでは、互いにペアとなる上下2つの水平
ラインのうちの上側のラインの信号電荷を垂直レジスタ
に読み出し、次いでその垂直レジスタに読み出した信号
電荷を2ライン分垂直方向に転送し、その後上記互いに
ペアとなる上下2つの水平ラインのうちの下側のライン
の信号電荷を垂直レジスタに読み出してペアとなる上下
2つの水平ラインの信号電荷の垂直方向の配置順序が受
光素子と垂直レジスタとで逆になるようにし、その後垂
直転送をすることを特徴とするものである。
(H, Effects of the Invention) As described above, the readout method of the all-pixel readout solid-state image sensor of the present invention allows independent readout of odd-numbered horizontal lines and even-numbered horizontal lines. In one of the odd and even fields, the signal charges from each of the light receiving elements are read out to the vertical register in an order according to the vertical arrangement order of the light receiving elements, and then vertically transferred. , in the other field, the signal charges of the upper line of the two upper and lower horizontal lines that are paired with each other are read out to the vertical register, and then the read signal charges are transferred vertically for two lines to the vertical register, and then The signal charges on the lower line of the two upper and lower horizontal lines that form a pair are read out to the vertical register, and the vertical arrangement order of the signal charges on the two upper and lower horizontal lines that form a pair is determined by the light receiving element and the vertical register. The feature is that the data is reversed at the top of the screen, and then vertical transfer is performed.

従って、本発明全画素読み出し固体撮像素子の読み出し
方式によれば、一方のフィールドでペアとなった2つの
水平ラインのうちの上側の水平ラインは、他方のフィー
ルドではそれより一つ上側の水平ラインとペアを組んで
下側の水平ラインとなるにも拘らず、その他方のフィー
ルドでペアを組んだ上側の水平ラインが2水平ライン分
シフトされて垂直レジスタに転送されるので、他方のフ
ィールドにおいても垂直レジスタ内においてはペアとな
った2つの水平ラインのうちの上側の水平ラインの立場
を保つ。そして、その各フィールドでペアとなった2つ
の水平ラインのうちの垂直レジスタ内において上側の水
平ラインは常に上側の水平レジスタにより、他方の水平
ラインは常に下側の水平レジスタにより転送される。
Therefore, according to the readout method of the all-pixel readout solid-state image sensor of the present invention, the upper horizontal line of the pair of horizontal lines in one field is the horizontal line one level above it in the other field. Even though the upper horizontal line that is paired in the other field is shifted by two horizontal lines and transferred to the vertical register, in the other field Also maintains the position of the upper horizontal line of the two paired horizontal lines in the vertical register. Of the two paired horizontal lines in each field, the upper horizontal line in the vertical register is always transferred by the upper horizontal register, and the other horizontal line is always transferred by the lower horizontal register.

従って、従来における同じ受光素子の信号がフィールド
によって異なるチャンネルChi、Ch2 (回路系)
により処理され、チャンネル間のゲイン差、リニアリテ
ィ差から横縞、フリッカ−が生じるという問題を回避す
ることができる。勿論、同じ出力部から出力される色が
フィールド毎に異なりチャンネル間のゲインの差、リア
アリティの差によって一方のフィールドで色が合っても
他方のフィールドで色が合わな(なるという虞れが全(
ないし、出力部から出力される信号の色の組み合わせが
フィールド毎に異なるために固体撮像素子と色信号処理
回路との間に信号処理の切換をする回路を設けなければ
ならないという問題もなくなる。
Therefore, in the conventional case, the signal of the same light receiving element differs depending on the field (channels Chi, Ch2 (circuit system)).
It is possible to avoid problems such as horizontal stripes and flicker caused by gain differences and linearity differences between channels. Of course, the colors output from the same output section differ from field to field, and due to differences in gain and reality between channels, even if the colors match in one field, they will not match in the other field (there is no possibility that this will happen). (
Furthermore, since the combination of colors of the signals outputted from the output section differs from field to field, there is no need to provide a circuit for switching signal processing between the solid-state image sensor and the color signal processing circuit.

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

第1図、第2図は本発明全画素読み出し固体撮像素子の
読み出し方式の一つの実施例を説明するためのもので、
第1図は奇数フィールドと偶数フィールドの信号の流れ
図、第2図(A)乃至(C)は偶数フィールドの信号の
流れを詳しく順に示す図、第3図は背景技術を示す固体
撮像素子の模式的構成図、第4図は発明が解決しようと
する問題点を示すところの従来における奇数フィールド
と偶数フィールドの信号の流れ図である。 符号の説明 l・・・垂直レジスタ、 2・・・受光素子(画素)、 3a、3b・・・水平レジスタ。
FIGS. 1 and 2 are for explaining one embodiment of the readout method of the all-pixel readout solid-state image sensor of the present invention.
Figure 1 is a signal flow chart for odd and even fields, Figures 2 (A) to (C) are diagrams showing the signal flow for even fields in detail, and Figure 3 is a schematic diagram of a solid-state image sensor showing the background art. FIG. 4 is a conventional odd field and even field signal flow diagram showing the problem to be solved by the present invention. Explanation of symbols 1... Vertical register, 2... Light receiving element (pixel), 3a, 3b... Horizontal register.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)マトリックス状に配置された多数の受光素子と、
該受光素子で発生した信号電荷を垂直方向に転送する複
数の並設された垂直レジスタと、該垂直レジスタの出力
端側に並設され上記垂直レジスタからの信号電荷を並行
的に転送する2個の水平レジスタを有し、インターレー
ス読み出しを行う全画素読み出し固体撮像素子の読み出
し方式において、奇数番目の水平ラインと偶数番目の水
平ラインとで独立して読み出すことができるようにして
なり、奇数フィールドと偶数フィールドのうちの一方の
フィールドでは上記各受光素子からの信号電荷を上記垂
直レジスタへ受光素子の垂直方向の配置順序に従った順
序になるように読み出し、その後、垂直転送をし、他方
のフィールドでは、互いにペアとなる上下2つの水平ラ
インのうちの上側のラインの信号電荷を垂直レジスタに
読み出し、次いでその垂直レジスタに読み出した信号電
荷を2ライン分垂直方向に転送し、その後上記互いにペ
アとなる上下2つの水平ラインのうちの下側のラインの
信号電荷を垂直レジスタに読み出してペアとなる上下2
つの水平ラインの信号電荷の垂直方向の配置順序が受光
素子と垂直レジスタとで逆になるようにし、その後、垂
直転送をすることを特徴とする全画素読み出し固体撮像
素子の読み出し方式
(1) A large number of light receiving elements arranged in a matrix,
A plurality of vertical registers arranged in parallel to vertically transfer signal charges generated in the light receiving element, and two vertical registers arranged in parallel on the output end side of the vertical registers to transfer signal charges from the vertical registers in parallel. In the readout method of the all-pixel readout solid-state image sensor, which has a horizontal register of In one of the even fields, the signal charges from each of the light receiving elements are read out to the vertical register in an order according to the vertical arrangement order of the light receiving elements, and then vertically transferred, and then read out from the other field. Then, the signal charges of the upper line of the two upper and lower horizontal lines that form a pair are read out to the vertical register, and then the read signal charges are transferred to the vertical register for two lines in the vertical direction, and then the two lines are paired with each other. The signal charges on the lower line of the upper and lower horizontal lines are read out to the vertical register, and the upper and lower 2 are paired.
A readout method for an all-pixel readout solid-state image pickup device characterized in that the vertical arrangement order of signal charges of two horizontal lines is reversed between the light receiving element and the vertical register, and then vertical transfer is performed.
JP2213183A 1990-08-11 1990-08-11 Readout system for all-picture element readout type solid-state image pickup element Pending JPH0495478A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7865420B1 (en) 2001-01-22 2011-01-04 Voyager Technologies, Inc. Real time electronic commerce telecommunication system and method

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