JPH0575929A - Solid state image pickup element - Google Patents

Solid state image pickup element

Info

Publication number
JPH0575929A
JPH0575929A JP3232945A JP23294591A JPH0575929A JP H0575929 A JPH0575929 A JP H0575929A JP 3232945 A JP3232945 A JP 3232945A JP 23294591 A JP23294591 A JP 23294591A JP H0575929 A JPH0575929 A JP H0575929A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
horizontal
image pickup
state image
sensitivity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3232945A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Oshio
利幸 押尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Japan Display Inc
Original Assignee
Hitachi Device Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Device Engineering Co Ltd, Hitachi Ltd, Hitachi Consumer Electronics Co Ltd filed Critical Hitachi Device Engineering Co Ltd
Priority to JP3232945A priority Critical patent/JPH0575929A/en
Publication of JPH0575929A publication Critical patent/JPH0575929A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make it possible to vary sensitivity by sweeping the signal charge of picture element cells in a practically valid display screen smaller than an image pickup element valid picture element range time-independently of the scanning operation of a signal output function. CONSTITUTION:Vertical CCD(VCCD) for reading signals are arranged on the right sides of photodiodes and signal sweeping routes are arranged on the left sides of the photodiodes. In a CCD type solid state image pickup element, the signal charge of respective photodiodes is simultaneously read out to their corresponding VCCDs. Signals corresponding to each horizontal picture element are transmitted from the VCCDs to a horizontal CCD(HCCD) in parallel. The signal charge for one horizontal(1H) picture elements through the HCCD is converted into a voltage signal through an amplifier AMP and the voltage signal is serially outputted. Thus the sensitivity can be varied under the control of stored time by sweeping the signal charge in the picture element cells to the signal sweeping routes at the optional timing of signal reading.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、固体撮像素子に関す
るもので、例えば、画素セルの信号電荷を任意のタイミ
ングで掃き出させる機能を持つものに利用して有効な技
術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image pickup device, and more particularly to a technique effective for use in a device having a function of sweeping out a signal charge of a pixel cell at an arbitrary timing.

【0002】[0002]

【従来の技術】感度可変機能を付加した固体撮像素子が
公知である。この感度可変機能を持つ固体撮像素子で
は、任意のタイミングで画素セルの信号電荷を掃き出さ
せることにより、画素セルの信号蓄積時間を制御して感
度制御を行うようにするものである。このような感度可
変機能を持つ固体撮像素子の例として、例えば特開昭6
3−37781号公報に記載されているMOS形固体撮
像素子がある。
2. Description of the Related Art A solid-state image sensor having a variable sensitivity function is known. In the solid-state image pickup device having the sensitivity variable function, the signal charge of the pixel cell is swept out at an arbitrary timing to control the signal storage time of the pixel cell to perform the sensitivity control. As an example of a solid-state image sensor having such a sensitivity variable function, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
There is a MOS type solid-state image sensor described in Japanese Patent Laid-Open No. 3-37781.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】固体撮像素子を用いて
ビデオ用カメラを構成したとき、蛍光灯のように明るさ
が周期的に変化する光源での撮影のときにフリッカが生
じてしまう。このフリッカを防止するために、感度可変
機能を持つ固体撮像素子を用いたビデオ用カメラでは光
センサにて光源の変化を検出し、その検出信号により感
度可変機能による電子シャッタースピードを設定するこ
とによりフリッカの発生を防止するこができる。しか
し、この場合には、カメラ本体の外部に光センサを設け
る必要があり、小型軽量化が進められているビデオ用カ
メラでは実装スペースや回路部品の点で問題となる。本
願発明者は、固体撮像素子そのものが一種の光センサで
あることに着目して、感度可変機能を持たせつつ、入射
光量の検出機能を付加することを考えた。この発明の目
的は、簡単な構成により感度可変機能を持たせつつ、入
射光量の検出を可能にした固体撮像素子を提供すること
にある。この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
When a video camera is constructed by using a solid-state image pickup device, flicker occurs when shooting with a light source whose brightness changes periodically such as a fluorescent lamp. In order to prevent this flicker, in a video camera that uses a solid-state image sensor with a variable sensitivity function, an optical sensor detects changes in the light source, and the detection signal is used to set the electronic shutter speed by the variable sensitivity function. It is possible to prevent the occurrence of flicker. However, in this case, it is necessary to provide an optical sensor outside the camera body, which is a problem in terms of mounting space and circuit components in a video camera that is being made smaller and lighter. The inventor of the present application paid attention to the fact that the solid-state imaging device itself is a kind of optical sensor, and considered adding a function of detecting the amount of incident light while having a sensitivity variable function. An object of the present invention is to provide a solid-state image sensor capable of detecting the amount of incident light while having a sensitivity varying function with a simple configuration. The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、撮像素子有効画素範囲にお
ける二次元配列された複数個の画素セルの信号を時系列
的に出力させるとともに、上記信号出力機能における走
査動作とは時間的に独立に上記撮像素子有効画素範囲よ
り小さな範囲にされた実質的な有効表示画面の画素セル
の信号電荷を掃き出させるようにし、この有効表示画面
の外に信号掃き出しが行われない画素セルを設けてそれ
を光センサとして使用する。
The outline of the representative one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, the signals of a plurality of pixel cells that are two-dimensionally arrayed in the image sensor effective pixel range are output in time series, and the signal is output from the image sensor effective pixel range independently of the scanning operation in the signal output function. The signal charge of the pixel cell of the effective display screen which is made into a small area is swept out, and the pixel cell in which the signal sweeping is not performed is provided outside this effective display screen and it is used as an optical sensor.

【0005】[0005]

【作用】上記した手段によれば、感度可変機能を持たせ
つつ、固体撮像素子の内部に光センサを構成することが
できる。
According to the above-mentioned means, the optical sensor can be formed inside the solid-state image pickup device while having the sensitivity varying function.

【0006】[0006]

【実施例】図1には、この発明に係る固体撮像素子にお
ける一実施例の撮像画面の構成図が示されている。撮像
素子有効画素範囲には、画素セルとその信号を読み出す
経路や感度可変のための信号掃き出し経路が構成され
る。例えば、後述するようなCCD(電荷移送素子)形
固体撮像素子では、画素セルを構成するホトダイオード
と信号電荷の転送を行う垂直CCDから構成され、MO
S形固体撮像素子では画素セルのその信号読み出しを行
うスイッチMOSFETやそれを制御する走査線や信号
線から構成される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram of an image pickup screen of an embodiment of a solid-state image pickup device according to the present invention. In the image sensor effective pixel range, a pixel cell and a path for reading out the signal and a signal sweeping path for varying the sensitivity are formed. For example, a CCD (charge transfer device) type solid-state image pickup device, which will be described later, includes a photodiode that constitutes a pixel cell and a vertical CCD that transfers a signal charge.
The S-type solid-state image pickup device is composed of a switch MOSFET for reading out the signal from the pixel cell and a scanning line and a signal line for controlling the switch MOSFET.

【0007】上記撮像素子有効画素範囲の中に、例えば
テレビジョン受像機等の画面に表示されるテレビ画面範
囲、言い換えるならば、実質的な有効表示画面が構成さ
れる。この有効表示画面の外の撮像素子有効画素範囲の
下側の斜線を付した部分には、電子シャッタ非動作範囲
を設けられる。すなわち、この電子シャッタ非動作範囲
の画素セルには、信号の読み出しは行われるが信号の掃
き出しは行われないようにされる。なお、この発明には
直接関係無いが、上記撮像素子有効画素範囲の外にも画
素セルが構成され、この画素には光の遮蔽膜が設けられ
て、その画素セルからはオプチカルブラックを示す基準
電位が出力される。
Within the effective pixel range of the image pickup device, a television screen range displayed on a screen of a television receiver or the like, in other words, a substantially effective display screen is constituted. An electronic shutter non-operating range is provided outside the effective display screen in a shaded area below the effective pixel range of the image sensor. That is, signals are read out from the pixel cells in the electronic shutter non-operating range, but signals are not swept out. Although not directly related to the present invention, a pixel cell is formed outside the effective pixel range of the image sensor, and a light shielding film is provided in this pixel, and the pixel cell indicates a reference indicating optical black. The electric potential is output.

【0008】図2には、この発明が適用されたCCD形
固体撮像素子の一実施例の概略ブロック図が示されてい
る。ホトダイオードの右側には信号読み出しを行う垂直
CCD(同図ではVCCDと略す)が設けられる。そし
て、感度可変機能を付加するために、特に制限されない
が、ホトダイオードの左側には信号掃き出し経路が設け
られる。CCD形固体撮像素子では、ホトダイオードの
信号電荷は、一斉に対応する垂直CCDに読み出され
る。この信号電荷が垂直CCDによって、1水平画素分
の信号がパラレルに水平CCD(同図ではHCCDと略
す)に伝えられる。そして、この水平CCDを通して1
H分の信号電荷がアンプAMPを通して電圧信号に変換
されてシリアルに出力される。このような信号読み出し
を行っている任意のタイミングで、画素セルの信号電荷
を信号掃き出し経路には掃き出させることによって、蓄
積時間の制御による感度可変が行われる。
FIG. 2 is a schematic block diagram of an embodiment of a CCD type solid-state image pickup device to which the present invention is applied. A vertical CCD (abbreviated as VCCD in the figure) for reading out a signal is provided on the right side of the photodiode. In order to add a variable sensitivity function, although not particularly limited, a signal sweeping path is provided on the left side of the photodiode. In the CCD type solid-state image pickup device, the signal charges of the photodiodes are simultaneously read out to the corresponding vertical CCDs. This signal charge is transmitted to the horizontal CCD (abbreviated as HCCD in the drawing) in parallel by the vertical CCD for the signal of one horizontal pixel. And through this horizontal CCD, 1
The signal charge for H is converted into a voltage signal through the amplifier AMP and serially output. The sensitivity is varied by controlling the accumulation time by sweeping out the signal charge of the pixel cell to the signal sweeping path at an arbitrary timing when such signal reading is performed.

【0009】この実施例では、上記のように二次元配列
されるホトダイオードのうち、同図では最下段に並べら
れたホトダイードは、垂直CCDには信号電荷が伝えら
れて読み出しが行われるが、信号掃き出し経路が設けら
れない。すなわち、これらのホトダイオードの信号電荷
は、感度可変制御に無関係に常に一定の信号蓄積時間に
よる信号電荷を出力する。なお、この実施例のCCDで
は、最初に読み出される信号が実質的な有効表示画面で
あるテレビ画面範囲の外にある光センサ出力となる。そ
れ故、図1との対応では上下関係が逆になっている。
In this embodiment, among the photodiodes which are two-dimensionally arranged as described above, the photodiodes arranged in the lowermost stage in the figure are read out by transmitting the signal charges to the vertical CCDs. There is no sweep path. That is, the signal charges of these photodiodes always output the signal charges with a constant signal accumulation time regardless of the sensitivity variable control. It should be noted that in the CCD of this embodiment, the signal that is read out first is an optical sensor output that is outside the television screen range, which is the effective display screen. Therefore, in the correspondence with FIG. 1, the vertical relationship is reversed.

【0010】図3には、この発明が適用されるTSL
(Transversal Signal Line)方式のMOS形固体撮
像素子の一実施例の要部回路図が示されている。同図の
各回路素子は、公知の半導体集積回路の製造技術によっ
て、特に制限されないが、単結晶シリンコンのような1
個の半導体基板上において形成される。同図の主要なブ
ロックは、実際の半導体集積回路装置における幾何学的
な配置に合わせて描かれている。
FIG. 3 shows a TSL to which the present invention is applied.
A circuit diagram of a main part of an embodiment of a MOS type solid-state image pickup device of a (Transversal Signal Line) type is shown. Each circuit element in the figure is not particularly limited by a well-known semiconductor integrated circuit manufacturing technique, but is not limited to a single crystal silicon
It is formed on each semiconductor substrate. The main blocks in the figure are drawn according to the geometrical arrangement in the actual semiconductor integrated circuit device.

【0011】画素アレイPDは、4行、2列分が代表と
して例示的に示されている。但し、図面が複雑化されて
しまうのを防ぐために、上記4行分のうち、2行分の画
素セルに対してのみ回路記号が付加されている。1つの
画素セルは、ホトダイオードD1と垂直走査線VL1に
そのゲートが結合されたスイッチMOSFETQ1と、
水平走査線HL1にそのゲートが結合されたスイッチM
OSFETQ2の直列回路から構成される。上記ホトダ
イオードD1及びスイッチMOSFETQ1,Q2から
なる画素セルと同じ行(水平方向)に配置される他の同
様な画素セル(D2,Q3,Q4)等の出力ノードは、
同図において横方向に延長される水平信号線HS1に結
合される。他の行についても上記同様な画素セルが同様
に結合される。例示的に示されている水平走査線HL1
は、同図において縦方向に延長され、同じ列に配置され
る画素セルのスイッチMOSFETQ2,Q6等のゲー
トに共通に結合される。他の列に配置される画素セルも
上記同様に対応する水平走査線HL2等に結合される。
The pixel array PD is exemplarily shown as having four rows and two columns. However, in order to prevent the drawing from being complicated, circuit symbols are added only to the pixel cells of two rows of the above four rows. One pixel cell includes a photodiode D1 and a switch MOSFET Q1 whose gate is coupled to a vertical scanning line VL1.
A switch M whose gate is coupled to the horizontal scanning line HL1
It is composed of a series circuit of the OSFET Q2. The output nodes of other similar pixel cells (D2, Q3, Q4) arranged in the same row (horizontal direction) as the pixel cell composed of the photodiode D1 and the switch MOSFETs Q1, Q2,
In the figure, it is coupled to a horizontal signal line HS1 extending in the horizontal direction. Pixel cells similar to the above are similarly combined for the other rows. Horizontal scan line HL1 shown as an example
Are extended in the vertical direction in the figure and are commonly coupled to the gates of the switch MOSFETs Q2, Q6, etc. of the pixel cells arranged in the same column. Pixel cells arranged in other columns are also coupled to the corresponding horizontal scanning line HL2 and the like as described above.

【0012】この実施例では、固体撮像素子に対して感
度可変機能を付加するため、言い換えるならば、ホトダ
イオードに対する実質的な蓄積時間を可変にするため、
上記画素アレイを構成する水平信号線HS1ないしHS
4等の両端に、それぞれスイッチMOSFETQ8、Q
9及びQ26、Q28が設けられる。右端側に配置され
る上記スイッチMOSFETQ8、Q9は、上記水平信
号線HS1,HS2をそれぞれ縦方向に延長される出力
線VSに結合させる。この出力線VSは、端子Sに結合
され、この端子Sを介して外部に設けられるプリアンプ
の入力に読み出し信号が伝えられる。また、左端側に配
置される上記スイッチMOSFETQ26、Q28は、
上記水平信号線HS1,HS2をそれぞれ縦方向に延長
されるダミー(リセット)出力線DVSに結合させる。
この出力線DVSは、特に制限されないが、端子RVに
結合される。これによって必要なら上記ダミー出力線D
VSの信号を外部端子RVから送出できるようにしてい
る。
In this embodiment, in order to add a sensitivity varying function to the solid-state image pickup element, in other words, to vary the substantial accumulation time for the photodiode,
Horizontal signal lines HS1 to HS forming the pixel array
Switch MOSFETs Q8 and Q are connected to both ends of
9 and Q26 and Q28 are provided. The switch MOSFETs Q8 and Q9 arranged on the right end side couple the horizontal signal lines HS1 and HS2 to the output line VS extending in the vertical direction, respectively. The output line VS is coupled to the terminal S, and the read signal is transmitted to the input of the external preamplifier through the terminal S. The switch MOSFETs Q26 and Q28 arranged on the left end side are
The horizontal signal lines HS1 and HS2 are respectively coupled to the dummy (reset) output line DVS extending in the vertical direction.
The output line DVS is coupled to the terminal RV, though not particularly limited. As a result, if necessary, the dummy output line D
The VS signal can be transmitted from the external terminal RV.

【0013】この実施例では、特に制限されないが、上
記各行の水平信号線HS1ないしHS4には、端子RP
から水平帰線期間において供給されるリセット信号によ
ってオン状態にされるスイッチMOSFETQ27、Q
29等が設けられる。これらのMOSFETQ27、Q
29等のオン状態によって、外部端子RVから上記ダミ
ー出力線DVSを介して一定のバイアス電圧(図示せ
ず)が各水平信号線HS1ないしHS4に与えられる。
上記のようなリセット用MOSFETQ27、Q29等
が設けられる理由は、次の通りである。上記水平信号線
HS1ないしHS4に結合されるスイッチMOSFET
のドレイン等の半導体領域も感光性を持つことがあり、
このような寄生ホトダイオードにより形成される偽信号
(スメア,ブルーミング)が、非選択時にフローティン
グ状態にされる水平信号線に蓄積される。そこでこの実
施例では、上述のように水平帰線期間を利用して、全て
の水平信号線HS1ないしHS4を上記所定のバイアス
電圧にリセットするものである。これにより、選択され
る水平信号線に関しては、常に上記偽信号をリセットし
た状態から画素信号を取り出すものであるため、出力さ
れる画像信号に含まれる偽信号を大幅に低減できる。上
記水平走査線HL1ないしHL2等には、水平シフトレ
ジスタHSRにより形成された水平走査信号が供給され
る。
In this embodiment, although not particularly limited, the terminals RP are connected to the horizontal signal lines HS1 to HS4 in each row.
Switch MOSFETs Q27, Q which are turned on by a reset signal supplied in the horizontal retrace period from
29 and the like are provided. These MOSFETs Q27, Q
A constant bias voltage (not shown) is applied to each of the horizontal signal lines HS1 to HS4 from the external terminal RV through the dummy output line DVS by the ON state of 29 or the like.
The reason why the reset MOSFETs Q27, Q29 and the like as described above are provided is as follows. Switch MOSFETs coupled to the horizontal signal lines HS1 to HS4
The semiconductor region such as the drain of may also be photosensitive,
False signals (smear, blooming) formed by such parasitic photodiodes are accumulated in the horizontal signal line which is brought into a floating state when not selected. Therefore, in this embodiment, all the horizontal signal lines HS1 to HS4 are reset to the predetermined bias voltage by utilizing the horizontal blanking period as described above. As a result, with respect to the selected horizontal signal line, since the pixel signal is always taken out from the state in which the false signal is reset, the false signal included in the output image signal can be significantly reduced. A horizontal scanning signal formed by a horizontal shift register HSR is supplied to the horizontal scanning lines HL1 and HL2.

【0014】上記画素アレイPDにおける垂直選択動作
(水平走査動作)を行う走査回路は、次の各回路により
構成される。上記画素アレイPDの水平信号線HS1な
いしHS4等の両端に、一対のスイッチMOSFETQ
8、Q9等及びスイッチMOSFETQ26、Q28等
が設けられることに対応して一対の走査回路が設けられ
る。
A scanning circuit for performing a vertical selection operation (horizontal scanning operation) in the pixel array PD is composed of the following circuits. A pair of switch MOSFETs Q is provided at both ends of the horizontal signal lines HS1 to HS4 of the pixel array PD.
A pair of scanning circuits are provided corresponding to the provision of the switch MOSFETs Q26 and Q28 and the switch MOSFETs Q26 and Q28.

【0015】この実施例では、産業用途にも適用可能と
するため、インタレースモードの他に選択的な2行同時
走査、ノンインタレースモードでの走査を可能にしてい
る。画素アレイPDの右側には、次のような走査回路が
設けられる。垂直シフトレジスタVSRは、読み出し用
に用いられる出力信号SV1,SV2等を形成する。こ
れらの出力信号SV1,SV2等は、インタレースゲー
ト回路ITG及び駆動回路VDを介して上記垂直走査線
VL1ないしVL4及びスイッチMOSFETQ8,Q
9等のゲートに供給される。
In this embodiment, in addition to the interlaced mode, selective two-row simultaneous scanning and non-interlaced mode scanning are possible in order to be applicable to industrial applications. The following scanning circuit is provided on the right side of the pixel array PD. The vertical shift register VSR forms output signals SV1, SV2, etc. used for reading. These output signals SV1, SV2, etc. are transmitted through the interlaced gate circuit ITG and the drive circuit VD to the vertical scanning lines VL1 to VL4 and the switch MOSFETs Q8, Q.
It is supplied to the 9th gate.

【0016】上記インタレースゲート回路ITGは、イ
ンタレースモードでの垂直選択動作(水平走査動作)を
行うため、第1(奇数)フィールドでは、垂直走査線V
L1ないしVL4には、隣接する垂直走査線VL1、V
L2とVL3の組み合わせで同時選択される。すなわ
ち、奇数フィールド信号FAによって制御されるスイッ
チMOSFETQ18により、垂直シフトレジスタVS
Rの出力信号SV1は、水平信号線HS1を選択する垂
直走査線VL1に出力される。同様に、信号FAによっ
て制御されるスイッチMOSFETQ20とQ22によ
って、垂直シフトレジスタVSRの出力信号SV2は、
水平信号線HS2とHS3を同時選択するよう垂直走査
線VL2とVL3に出力される。以下同様な順序の組み
合わせからなる一対の水平信号線の選択信号が形成され
る。
Since the interlaced gate circuit ITG performs the vertical selection operation (horizontal scanning operation) in the interlaced mode, the vertical scanning line V in the first (odd) field.
The adjacent vertical scanning lines VL1 and V are connected to L1 to VL4.
The combination of L2 and VL3 is simultaneously selected. That is, the vertical shift register VS is controlled by the switch MOSFET Q18 controlled by the odd field signal FA.
The R output signal SV1 is output to the vertical scanning line VL1 that selects the horizontal signal line HS1. Similarly, the output signal SV2 of the vertical shift register VSR is changed by the switch MOSFETs Q20 and Q22 controlled by the signal FA.
The signals are output to the vertical scanning lines VL2 and VL3 so that the horizontal signal lines HS2 and HS3 are simultaneously selected. Thereafter, a pair of horizontal signal line selection signals are formed in a similar combination.

【0017】第2(偶数)フィールドでは、垂直走査線
VL1ないしVL4には、隣接する垂直走査線VL1と
VL2及びVL3とVL4の組み合わせで同時選択され
る。すなわち、偶数フィールド信号FBによって制御さ
れるスイッチMOSFETQ19とQ21により、垂直
シフトレジスタVSRの出力信号SV1は、水平信号線
HS1とHS2を選択する垂直走査線VL1とVL2に
出力される。同様に、信号FBによって制御されるスイ
ッチMOSFETQ23とQ25によって、垂直シフト
レジスタVSRの出力信号SV2は、水平信号線HS3
とHS4を同時選択するよう垂直走査線VL3とVL4
に出力される。以下同様な順序の組み合わせからなる一
対の水平信号線の選択信号が形成される。
In the second (even) field, vertical scanning lines VL1 to VL4 are simultaneously selected by a combination of adjacent vertical scanning lines VL1 and VL2 and VL3 and VL4. That is, the output signals SV1 of the vertical shift register VSR are output to the vertical scanning lines VL1 and VL2 that select the horizontal signal lines HS1 and HS2 by the switch MOSFETs Q19 and Q21 controlled by the even field signal FB. Similarly, the output signal SV2 of the vertical shift register VSR is supplied to the horizontal signal line HS3 by the switch MOSFETs Q23 and Q25 controlled by the signal FB.
And the vertical scanning lines VL3 and VL4 so as to simultaneously select the data lines and HS4.
Is output to. Thereafter, a pair of horizontal signal line selection signals are formed in a similar combination.

【0018】上記のようなインタレースゲート回路IT
Gと、次の駆動回路DVとによって、以下に説明するよ
うな複数種類の水平走査動作が実現される。上記1つの
垂直走査線VL1に対応されたインタレースゲート回路
ITGからの出力信号は、スイッチMOSFETQ14
とQ15のゲートに供給される。これらのスイッチMO
SFETQ14とQ15の共通化されたドレイン電極
は、端子V3に結合される。上記スイッチMOSFET
Q14は、端子V3から供給される信号を上記垂直走査
線VL1に供給する。また、スイッチMOSFETQ1
5は、上記端子V3から供給される信号を水平信号線H
S1を出力線VSに結合させるスイッチMOSFETQ
8のゲートに供給される。また、出力信号のハイレベル
がスイッチMOSFETQ14、Q15によるしきい値
電圧分だけ低下してしまうのを防止するため、特に制限
されないが、MOSFETQ14のゲートと、MOSF
ETQ15の出力側(ソース側)との間にキャパシタC
1が設けられる。これによって、インタレースゲート回
路ITGからの出力信号がハイレベルにされるとき、端
子V3の電位をロウレベルにしておいてキャパシタC1
にプリチャージを行う。この後、端子V3の電位をハイ
レベルにすると、キャパシタC1によるブートストラッ
プ作用によって上記MOSFETQ14及びQ15のゲ
ート電圧を昇圧させることができる。
Interlaced gate circuit IT as described above
G and the next drive circuit DV realize a plurality of types of horizontal scanning operations as described below. The output signal from the interlaced gate circuit ITG corresponding to the one vertical scanning line VL1 is a switch MOSFET Q14.
And to the gate of Q15. These switches MO
The common drain electrodes of SFETs Q14 and Q15 are coupled to the terminal V3. Switch MOSFET above
Q14 supplies the signal supplied from the terminal V3 to the vertical scanning line VL1. Also, the switch MOSFET Q1
Reference numeral 5 denotes a signal supplied from the terminal V3 on the horizontal signal line H.
Switch MOSFET Q for coupling S1 to output line VS
8 gates. Further, in order to prevent the high level of the output signal from being lowered by the threshold voltage of the switch MOSFETs Q14 and Q15, the gate of the MOSFET Q14 and the MOSF are not particularly limited.
Capacitor C between the output side (source side) of ETQ15
1 is provided. As a result, when the output signal from the interlaced gate circuit ITG is set to the high level, the potential of the terminal V3 is set to the low level and the capacitor C1 is set.
Pre-charge. After that, when the potential of the terminal V3 is set to a high level, the gate voltage of the MOSFETs Q14 and Q15 can be boosted by the bootstrap action of the capacitor C1.

【0019】上記垂直走査線VL1に隣接する垂直走査
線VL2に対応されたインタレースゲート回路ITGか
らの出力信号は、スイッチMOSFETQ16とQ17
のゲートに供給される。これらのスイッチMOSFET
Q16とQ17の共通化されたドレイン電極は、端子V
4に結合される。上記スイッチMOSFETQ16は、
端子V4から供給される信号を上記垂直走査線VL2に
供給する。スイッチMOSFETQ17は、上記端子V
4から供給される信号を水平信号線HS2を出力線VS
に結合させるスイッチMOSFETQ9のゲートに供給
される。出力信号のハイレベルがスイッチMOSFET
Q16、Q17によるしきい値電圧分だけ低下してしま
うのを防止するため、特に制限されないが、MOSFE
TQ16のゲートとMOSFETQ17の出力側(ソー
ス側)との間にキャパシタC2が設けられる。これによ
って、上記同様なタイミングで端子V4の電位を変化さ
せることによりキャパシタC2によるブートストラップ
作用によって上記MOSFETQ16及びQ16のゲー
ト電圧を昇圧させることができる。
Output signals from the interlaced gate circuit ITG corresponding to the vertical scanning line VL2 adjacent to the vertical scanning line VL1 are output from the switch MOSFETs Q16 and Q17.
Is supplied to the gate. These switch mosfets
The common drain electrode of Q16 and Q17 is the terminal V
Is combined with 4. The switch MOSFET Q16 is
The signal supplied from the terminal V4 is supplied to the vertical scanning line VL2. The switch MOSFET Q17 has the terminal V
The signal supplied from the horizontal signal line HS2 to the output line VS
Is supplied to the gate of a switch MOSFET Q9 that is coupled to. High level of output signal is switch MOSFET
Although it is not particularly limited in order to prevent the voltage drop by the threshold voltage of Q16 and Q17,
A capacitor C2 is provided between the gate of TQ16 and the output side (source side) of MOSFET Q17. Thus, the gate voltage of the MOSFETs Q16 and Q16 can be boosted by the bootstrap action of the capacitor C2 by changing the potential of the terminal V4 at the same timing as above.

【0020】上記端子V3は、奇数番目の垂直走査線
(水平信号線)に対応した駆動用のスイッチMOSFE
Tに対して共通に設けられ、端子V4は偶数番目の垂直
走査線(水平信号線)に対して共通に設けられる。以上
のことから理解されるように、端子V3とV4に択一的
にタイミング信号を供給すること及び上記インタレース
ゲート回路ITGによる2行同時選択動作との組み合わ
せによって、インタレースモードによる読み出し動作が
可能になる。例えば、端子FAがハイレベルにされる奇
数フィールドのとき、端子V4をロウレベルにしておい
て、端子V3に上記垂直シフトレジスタVSRの動作と
同期したタイミング信号を供給することによって、垂直
走査線(水平信号線)をVL1(HS1)、VL3(H
S3)の順に選択することができる。また、端子FBが
ハイレベルにされる偶数フィールドのとき、端子V3を
ロウレベルにしておいて、端子V4に上記垂直シフトレ
ジスタVSRの動作と同期したタイミング信号を供給す
ることによって、垂直走査線(水平信号線)をVL2
(HS2)、VL4(HS4)の順に選択することがで
きる。
The terminal V3 is a drive switch MOSFET corresponding to an odd-numbered vertical scanning line (horizontal signal line).
The terminal V4 is commonly provided for T, and the terminal V4 is commonly provided for even-numbered vertical scanning lines (horizontal signal lines). As will be understood from the above, the read operation in the interlaced mode can be performed by the combination of the alternative supply of the timing signal to the terminals V3 and V4 and the simultaneous two-row selection operation by the interlaced gate circuit ITG. It will be possible. For example, in the odd field where the terminal FA is set to the high level, the terminal V4 is set to the low level and a timing signal synchronized with the operation of the vertical shift register VSR is supplied to the terminal V3 so that the vertical scanning line (horizontal Signal line) VL1 (HS1), VL3 (H
It is possible to select in the order of S3). Further, in the even field in which the terminal FB is set to the high level, the terminal V3 is set to the low level and the timing signal synchronized with the operation of the vertical shift register VSR is supplied to the terminal V4, so that the vertical scanning line (horizontal Signal line) to VL2
(HS2) and VL4 (HS4) can be selected in this order.

【0021】上記端子V3とV4を同時に上記同様にハ
イレベルにすれば、上記インタレースゲート回路ITG
からの出力信号に応じて、2行同時走査を行うことがで
きる。この場合、上記のように2つのフィールド信号F
AとFBによる2つの画面毎に出力される2つの行の組
み合わせが1行分上下にシフトされることにより、空間
的重心の上下シフト、言い換えるならば、等価的なイン
タレースモードが実現される。
If the terminals V3 and V4 are simultaneously set to the same high level as described above, the interlaced gate circuit ITG is obtained.
2 rows can be simultaneously scanned in accordance with the output signal from. In this case, as described above, the two field signals F
By vertically shifting the combination of two lines output by two screens by A and FB by one line, the spatial center of gravity is vertically shifted, in other words, an equivalent interlaced mode is realized. ..

【0022】例えば端子FBのみをハイレベルにして、
1つの垂直走査タイミングで水平シフトレジスタHSR
を2回動作させて、それに同期して端子V3とV4をハ
イレベルにさせることによって、VL1,VL2,VL
3,VL4の順のようにノンインタレースモードでの選
択動作を実現できる。この場合、より高画質とするため
に、水平シフトレジスタHSR及び垂直シフトレジスタ
VSRに供給されるクロックが2倍の周波数にされるこ
とが望ましい。すなわち、端子H1とH2及び端子V1
とV2から水平シフトレジスタHSR及び垂直シフトレ
ジスタVSRに供給されるクロック信号の周波数を2倍
の高い周波数にすることによって、1秒間に60枚の画
像をノンインタレース方式により読み出すことができ
る。なお、端子HIN及びVINは、上記シフトレジス
タHSR,VSRによってそれぞれシフトされる入力信
号を供給する端子であり、入力信号が供給された時点か
らシフト動作が開始される。このため、上記インタレー
スゲート回路ITG及び入力端子V3,V4に供給され
る入力信号の組み合わせによって、上記2行同時読み出
し、インタレース走査、ノンインタレース走査等を行う
場合には、出力信号の垂直方向の上下関係が逆転せぬよ
う、上記シフトレジスタVSRの入力信号の供給の際
に、タイミング的な配慮が必要である。
For example, setting only the terminal FB to a high level,
Horizontal shift register HSR at one vertical scanning timing
Is operated twice and the terminals V3 and V4 are set to the high level in synchronization therewith, so that VL1, VL2 and VL
It is possible to realize the selection operation in the non-interlaced mode like 3 and VL4. In this case, it is desirable that the clock supplied to the horizontal shift register HSR and the vertical shift register VSR has a frequency doubled in order to obtain higher image quality. That is, terminals H1 and H2 and terminal V1
By setting the frequency of the clock signal supplied from V2 and V2 to the horizontal shift register HSR and the vertical shift register VSR to twice as high, it is possible to read 60 images per second by the non-interlaced method. The terminals HIN and VIN are terminals that supply input signals that are respectively shifted by the shift registers HSR and VSR, and the shift operation starts from the time when the input signals are supplied. Therefore, when the above-mentioned two-row simultaneous reading, interlaced scanning, non-interlaced scanning, etc. are performed by the combination of the input signals supplied to the interlaced gate circuit ITG and the input terminals V3, V4, the vertical output signal is output. When supplying the input signal of the shift register VSR, it is necessary to consider the timing so that the vertical relationship of the directions is not reversed.

【0023】上記各垂直走査線VL1及びそれに対応し
たスイッチMOSFETQ8のゲートと回路の接地電位
点との間には、リセット用MOSFETQ10とQ11
が設けられる。これらのリセット用MOSFETQ10
とQ11は、他の垂直走査線及びスイッチMOSFET
に対応して設けられるリセット用MOSFETと共通に
端子V2から供給される信号を受けて、上記選択状態の
垂直走査線及びスイッチMOSFETのゲート電位を高
速にロウレベルに引き抜くものである。
Reset MOSFETs Q10 and Q11 are provided between the gates of the vertical scanning lines VL1 and the switch MOSFET Q8 corresponding thereto and the ground potential point of the circuit.
Is provided. These reset MOSFET Q10
And Q11 are other vertical scan lines and switch MOSFETs.
In response to the signal supplied from the terminal V2 in common with the reset MOSFET provided corresponding to, the gate potentials of the vertical scanning line and the switch MOSFET in the selected state are quickly pulled to the low level.

【0024】この実施例では、前述のように感度可変機
能を付加するために、感度制御用の垂直シフトレジスタ
VSRE、インタレースゲート回路ITGE及び駆動回
路DVEが設けられる。これらの各回路は、上記読み出
し用の垂直走査を行う各回路と同様な構成にされるもの
であり、同図では各回路を1つのブラックボックスによ
り表している。これらの感度制御用の各回路は、特に制
限されないが、上記画素アレイPDに対して、左側に配
置される。端子V1EないしV4E及びVINE並びに
FAE,ABEからそれぞれ上記読よ出し用の垂直走査
回路と同様なタイミング信号が供給される。この場合、
上記読み出し用の垂直シフトレジスタVSRと上記感度
可変用の垂直シフトレジスタVSREとを同期したタイ
ミングでのシフト動作を行わせるため、特に制限されな
いが、端子V1EとV1及びV2EとV2には、同じク
ロック信号が供給される。したがって、上記端子V1E
とV1及びV2EとV2とは、内部回路により共通化す
るものであってもよい。上記のように独自の端子V1E
及びV2Eを設けた理由は、この固体撮像装置を手動絞
りや従来の機械的絞り機能を持つテレビジョンカメラに
適用可能にするためのものである。このように感度可変
動作を行わない場合、上記端子V1E及びV2Eを回路
の接地電位のようなロウレベルにすること等によって、
上記垂直シフトレジスタVSREの無駄な消費電力の発
生をおされるよう配慮されている。
In this embodiment, a vertical shift register VSRE for sensitivity control, an interlaced gate circuit ITGE and a drive circuit DVE are provided in order to add the sensitivity variable function as described above. Each of these circuits has the same configuration as each circuit for performing the vertical scanning for reading, and each circuit is represented by one black box in FIG. Although not particularly limited, these sensitivity control circuits are arranged on the left side of the pixel array PD. Timing signals similar to those of the vertical scanning circuit for reading are supplied from terminals V1E to V4E, VINE, FAE, and ABE, respectively. in this case,
The read vertical shift register VSR and the sensitivity varying vertical shift register VSRE perform the shift operation at the timings synchronized with each other. Therefore, the terminals V1E and V1 and V2E and V2 have the same clock. Signal is supplied. Therefore, the terminal V1E
And V1 and V2E and V2 may be shared by an internal circuit. Unique terminal V1E as described above
And V2E are provided so that this solid-state imaging device can be applied to a television camera having a manual diaphragm or a conventional mechanical diaphragm function. When the sensitivity variable operation is not performed in this way, by setting the terminals V1E and V2E to a low level such as the ground potential of the circuit,
The vertical shift register VSRE is designed to generate unnecessary power consumption.

【0025】次に、上記の実施例の固体撮像素子におけ
る感度制御動作を説明する。説明を簡単にするために、
上記ノンインタレースモードによる垂直走査動作を例に
して、以下に説明する。例えば、感度制御用の垂直シフ
トレジスタVSRE、インタレースゲート回路ITGE
及び駆動回路DVEによって、読み出し用の垂直シフト
レジスタVSR、インタレースゲート回路ITG及び駆
動回路DVによる第1行目(垂直走査線VL1、水平信
号線HS1)の読み出しに並行して、第4行目(垂直走
査線VL4、水平信号線HS4)の選択動作を行わせ
る。これによって、水平シフトレジスタHSRにより形
成される水平走査線HL1,HL2等の選択動作に同期
して、出力信号線VSには第1行目におけるホトダイオ
ードD1、D2等に蓄積された光信号が時系列的に読み
出される。この読み出し動作は、端子Sから負荷抵抗を
介した上記光信号に対応した電流の供給によって行わ
れ、読み出し動作と同時にプリチャージ(リセット)動
作が行われる。
Next, the sensitivity control operation in the solid-state image pickup device of the above embodiment will be described. To simplify the explanation,
The vertical scanning operation in the non-interlaced mode will be described below as an example. For example, a vertical shift register VSRE for sensitivity control, an interlaced gate circuit ITGE
And the driving circuit DVE, in parallel with the reading of the first row (vertical scanning line VL1, horizontal signal line HS1) by the reading vertical shift register VSR, the interlaced gate circuit ITG, and the driving circuit DV, and the fourth row. A selection operation of (vertical scanning line VL4, horizontal signal line HS4) is performed. As a result, in synchronization with the selection operation of the horizontal scanning lines HL1, HL2, etc. formed by the horizontal shift register HSR, the optical signal accumulated in the photodiodes D1, D2 etc. in the first row is output to the output signal line VS. It is read out serially. The read operation is performed by supplying a current corresponding to the optical signal from the terminal S via the load resistor, and the precharge (reset) operation is performed at the same time as the read operation.

【0026】同様な動作が、第4行目におけるホトダイ
オードにおいても行われる。この場合、上記のような感
度可変用の垂直走査回路(VSRE,ITGE、DV
E)によって、第4行目の読み出し動作は、ダミー出力
線DVSに対して行われる。感度制御動作のみを行う場
合、端子RVには端子Sと同じバイアス電圧が与えられ
ている。これによって、第4行目の各画素セルに既に蓄
積された光信号の掃き出し、言い換えるならば、リセッ
ト動作が行われる。したがって、上記垂直走査動作によ
って、読み出し用の垂直シフトレジスタVSR、インタ
レースゲート回路ITG及び駆動回路DVによる第4行
目(垂直走査線VL4、水平信号線HS4)の読み出し
動作は、上記第1行ないし第3行の読み出し動作の後に
行われるから、第4行目に配置される画素セルのホトダ
イオードの蓄積時間は、3行分の画素セルの読み出し時
間となる。
The same operation is performed in the photodiode on the fourth row. In this case, the vertical scanning circuit (VSRE, ITGE, DV) for varying the sensitivity as described above is used.
According to E), the read operation of the fourth row is performed on the dummy output line DVS. When only the sensitivity control operation is performed, the same bias voltage as that of the terminal S is applied to the terminal RV. As a result, the optical signal already accumulated in each pixel cell on the fourth row is swept out, in other words, the reset operation is performed. Therefore, by the vertical scanning operation, the read operation of the fourth row (vertical scanning line VL4, horizontal signal line HS4) by the read vertical shift register VSR, the interlaced gate circuit ITG, and the drive circuit DV is the above first row. Since it is performed after the read operation of the third row, the accumulation time of the photodiodes of the pixel cells arranged in the fourth row is the read time of the pixel cells of three rows.

【0027】上記に代えて、感度制御用の垂直シフトレ
ジスタVSRE、インタレースゲート回路ITGE及び
駆動回路DVEによって、読み出し用の垂直シフトレジ
スタVSR、インタレースゲート回路ITG及び駆動回
路DVによる第1行目(垂直走査線VL1、水平信号線
HS1)の読み出しに並行して、第2行目(垂直走査線
VL2、水平信号線HS2)の選択動作を行わせる。こ
れによって、水平シフトレジスタHSRにより形成され
る水平走査線HL1,HL2等の選択動作に同期して、
出力信号線VSには第1行目におけるホトダイオードD
1、D2等に蓄積された光信号が時系列的に読み出され
る。この読み出し動作は、端子Sから負荷抵抗を介した
上記光信号に対応した電流の供給によって行われ、読み
出し動作と同時にプリチャージ(リセット)動作が行わ
れる。同様な動作が、第2行目におけるホトダイオード
D3、D4等においても行われる。これによって、上記
第1行目の読み出し動作と並行して第2行目の各画素セ
ルに既に蓄積された光信号の掃き出し動作が行われる。
Instead of the above, the vertical shift register VSRE for sensitivity control, the interlaced gate circuit ITGE, and the drive circuit DVE are used to read the vertical shift register VSR for read, the interlaced gate circuit ITG, and the drive circuit DV for the first row. In parallel with the reading of (vertical scanning line VL1 and horizontal signal line HS1), the selection operation of the second row (vertical scanning line VL2, horizontal signal line HS2) is performed. Thereby, in synchronization with the selection operation of the horizontal scanning lines HL1, HL2, etc. formed by the horizontal shift register HSR,
The output signal line VS has a photodiode D in the first row.
The optical signals accumulated in 1, D2, etc. are read out in time series. The read operation is performed by supplying a current corresponding to the optical signal from the terminal S via the load resistor, and the precharge (reset) operation is performed at the same time as the read operation. Similar operation is performed in the photodiodes D3, D4, etc. in the second row. As a result, in parallel with the read operation of the first row, the sweep operation of the optical signal already accumulated in each pixel cell of the second row is performed.

【0028】したがって、上記垂直走査動作によって、
読み出し用の垂直シフトレジスタVSR、インタレース
ゲート回路ITG及び駆動回路DVによる第2行目(垂
直走査線VL2、水平信号線HS2)の読み出し動作
は、上記第1行の読み出し動作の後に行われるから、第
2行目に配置される画素セルのホトダイオードの蓄積時
間は、1行分の画素セルの読み出し時間となる。これに
よって、上記の場合に比べて、ホトダイオードの実質的
な蓄積時間を1/3に減少させること、言い換えるなら
ば、感度を1/3に低くできる。
Therefore, by the above vertical scanning operation,
The reading operation of the second row (vertical scanning line VL2, horizontal signal line HS2) by the reading vertical shift register VSR, the interlaced gate circuit ITG, and the drive circuit DV is performed after the reading operation of the first row. The accumulation time of the photodiodes of the pixel cells arranged in the second row is the readout time of the pixel cells for one row. As a result, the substantial storage time of the photodiode can be reduced to ⅓, in other words, the sensitivity can be reduced to ⅓, as compared with the above case.

【0029】このことを一般的に説明するならば、感度
制御用の走査回路がm番目の垂直走査線VLmの選択動
作を行うとき、読み出し用の走査回路がn番目の垂直走
査線VLnを行うときには、X(m−n)Hの時間差が
ある。ここで、Hは水平走査時間である。したがって、
先行する垂直走査動作によって垂直走査線VLmが走査
されるときその垂直走査線VLmの画素セルがリセット
されるから、そのリセット動作から上記読み出し用の走
査回路により垂直走査線VLmが再び選択されるまでの
時間(XH)が、ホトダイオードに対する蓄積時間とさ
れる。
Generally speaking, when the scanning circuit for sensitivity control performs the selecting operation of the m-th vertical scanning line VLm, the scanning circuit for reading performs the n-th vertical scanning line VLn. Sometimes there is a time difference of X (m-n) H. Here, H is the horizontal scanning time. Therefore,
Since the pixel cells of the vertical scanning line VLm are reset when the vertical scanning line VLm is scanned by the preceding vertical scanning operation, until the vertical scanning line VLm is selected again by the reading scanning circuit from the reset operation. (XH) is the storage time for the photodiode.

【0030】同図では、省略されいいるが、前記のよう
な実質的な有効表示画面から外れたホトダイオードに対
して、感度制御用の走査回路によっては走査が行われ
ず、ダミー出力線DVSに接続され、信号PRによって
スイッチ制御されるスイッチMOSFET等が省略され
る。
Although not shown in the figure, the photodiodes which are substantially out of the effective display screen as described above are not scanned by the scanning circuit for sensitivity control and are connected to the dummy output line DVS. The switch MOSFET and the like, which are switch-controlled by the signal PR, are omitted.

【0031】図4には、この発明に係る固体撮像素子を
用いたビデオ用カメラの一実施例の概略ブロック図が示
されている。固体撮像素子は、駆動回路により形成され
たタイミング信号により走査動作や感度可変動作が行わ
れる。固体撮像素子からの出力信号VOは、信号処理回
路に伝えられ、ここでビデオ用信号VDにされる。特に
制限されないが、信号処理回路によって増幅された出力
信号VOに対応した信号VO’はフリッカ検出回路に入
力される。フリッカ検出回路は、駆動回路により出力さ
れたゲートパルスGPにより、固体撮像素子からの出力
信号VO’の中から上記電子シャッタ非動作範囲に対応
したホトダイオードの出力信号を抜き出して、その信号
レベルの変化を検出する。この信号レベルの変化の周期
により、駆動回路を制御して固体撮像素子の感度制御を
行って、言い換えるならば、電子シャッタースピードを
制御してフリッカの発生を防止する。例えば、50Hz
の蛍光灯での撮影のときには、シャッタースピードを1
/100秒に設定すればよい。
FIG. 4 shows a schematic block diagram of an embodiment of a video camera using the solid-state image pickup device according to the present invention. The solid-state image pickup device performs a scanning operation and a sensitivity varying operation according to a timing signal formed by a drive circuit. The output signal VO from the solid-state image sensor is transmitted to the signal processing circuit, where it is converted into the video signal VD. Although not particularly limited, the signal VO 'corresponding to the output signal VO amplified by the signal processing circuit is input to the flicker detection circuit. The flicker detection circuit extracts the output signal of the photodiode corresponding to the non-operating range of the electronic shutter from the output signal VO ′ from the solid-state image pickup device according to the gate pulse GP output from the drive circuit, and changes its signal level. To detect. The drive circuit is controlled according to the cycle of the change in the signal level to control the sensitivity of the solid-state image sensor, in other words, the electronic shutter speed is controlled to prevent the occurrence of flicker. For example, 50Hz
When shooting with a fluorescent lamp, set the shutter speed to 1
/ 100 seconds may be set.

【0032】上記の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。 (1) 撮像素子有効画素範囲における二次元配列され
た複数個の画素セルの信号を時系列的に出力させるとと
もに、上記信号出力機能における走査動作とは時間的に
独立に上記撮像素子有効画素範囲より小さな範囲にされ
た実質的な有効表示画面の画素セルの信号電荷を掃き出
させるようにして有効表示画面の外に信号掃き出しが行
われない画素セルを設けてることによって、感度可変機
能を持たせつつ、固体撮像素子の内部に光センサを構成
することができるという効果が得られる。 (2) 上記(1)により、外部に光センサを設ける必
要がないからビデオ用カメラの小型軽量化を図りつつ、
デザインの自由度を大きくすることができるという効果
が得られる。
The effects obtained from the above embodiment are as follows. (1) The signals of a plurality of two-dimensionally arrayed pixel cells in the image sensor effective pixel range are output in time series, and the image sensor effective pixel range is temporally independent of the scanning operation in the signal output function. A sensitivity variable function is provided by providing a pixel cell that does not perform signal sweeping outside the effective display screen by sweeping out the signal charge of the pixel cell of the effective display screen that is made into a smaller area. At the same time, the effect that the optical sensor can be formed inside the solid-state imaging device is obtained. (2) According to the above (1), since it is not necessary to provide an optical sensor outside, while reducing the size and weight of the video camera,
The effect is that the degree of freedom in design can be increased.

【0033】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、フ
リッカ検出とそれにより固体撮像素子の電子シャッター
スピードを設定する回路は、種々の実施形態を採ること
ができるものである。上記固体撮像素子の出力信号VO
に含まれる入射光量に対応した信号は上記のようなフリ
ッカ検出を行うもの他、入射光量そののものを検出する
信号として広く利用できる。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say. For example, the flicker detection and the circuit for setting the electronic shutter speed of the solid-state image sensor according to the flicker detection can adopt various embodiments. Output signal VO of the solid-state imaging device
The signal corresponding to the amount of incident light included in the above can be widely used as a signal for detecting the amount of incident light as well as the signal for detecting flicker as described above.

【0034】[0034]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、撮像素子有効画素範囲にお
ける二次元配列された複数個の画素セルの信号を時系列
的に出力させるとともに、上記信号出力機能における走
査動作とは時間的に独立に上記撮像素子有効画素範囲よ
り小さな範囲にされた実質的な有効表示画面の画素セル
の信号電荷を掃き出させるようにして有効表示画面の外
に信号掃き出しが行われない画素セルを設けてることに
よって、感度可変機能を持たせつつ、固体撮像素子の内
部に光センサを構成することができる。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, the signals of a plurality of pixel cells that are two-dimensionally arrayed in the image sensor effective pixel range are output in time series, and the signal is output from the image sensor effective pixel range independently of the scanning operation in the signal output function. By providing a pixel cell that does not perform signal sweeping outside the effective display screen by sweeping out the signal charge of the pixel cell of the effective display screen that is made into a small area, it is possible to provide a variable sensitivity function. Meanwhile, an optical sensor can be configured inside the solid-state image sensor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明に係る固体撮像素子の一実施例を示す
撮像画面の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an image pickup screen showing an embodiment of a solid-state image pickup device according to the present invention.

【図2】この発明に係るCCD形固体撮像素子の一実施
例を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a CCD type solid-state image pickup device according to the present invention.

【図3】この発明が適用されるMOS形固体撮像素子の
一実施例を示す要図回路図である。
FIG. 3 is a schematic circuit diagram showing an embodiment of a MOS type solid-state image pickup device to which the present invention is applied.

【図4】この発明に係る固体撮像素子を用いたビデオ用
カメラの一実施例を示す概略ブロック図である。
FIG. 4 is a schematic block diagram showing an embodiment of a video camera using the solid-state image sensor according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

VCCD…垂直CCD、HCCD…水平CCD、AMP
…アンプ、PD…画素アレイ、VSR…読み出し用垂直
シフトレジスタ、ITG…読み出し用インタレースゲー
ト回路、DV…読み出し用駆動回路、VSRE…感度設
定用垂直シフトレジスタ、ITGE…感度設定用インタ
レースゲート回路、DVE…感度設定用駆動回路、HS
R…水平シフトレジスタ。
VCCD ... Vertical CCD, HCCD ... Horizontal CCD, AMP
... amplifier, PD ... pixel array, VSR ... read vertical shift register, ITG ... read interlaced gate circuit, DV ... read drive circuit, VSRE ... sensitivity setting vertical shift register, ITGE ... sensitivity set interlaced gate circuit , DVE ... Sensitivity setting drive circuit, HS
R ... Horizontal shift register.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 撮像素子有効画素範囲における二次元配
列された複数個の画素セルの信号を時系列的に出力させ
る信号出力機能と、上記信号出力機能における走査動作
とは時間的に独立に上記撮像素子有効画素範囲より小さ
な範囲にされた実質的な有効表示画面の画素セルの信号
電荷を掃き出させる機能とを持つことを特徴とする固体
撮像素子。
1. A signal output function for outputting signals of a plurality of pixel cells arranged two-dimensionally in an effective pixel range of an image sensor and a scanning operation in the signal output function independently of each other in terms of time. A solid-state image pickup device having a function of sweeping out signal charges of pixel cells of a substantially effective display screen which is set to a range smaller than an effective pixel range.
【請求項2】 上記信号電荷を掃き出させる機能は、感
度可変を行うために用いられ、上記信号出力機能により
出力された信号のうち、信号掃き出しが行わない画素セ
ルからの信号は光源のフリッカ検出のために用いられる
ものであることを特徴とする請求項1の固体撮像素子。
2. The function of sweeping out the signal charge is used for varying the sensitivity, and among the signals output by the signal output function, a signal from a pixel cell which is not swept out is a flicker of a light source. The solid-state image pickup device according to claim 1, wherein the solid-state image pickup device is used for detection.
JP3232945A 1991-09-12 1991-09-12 Solid state image pickup element Pending JPH0575929A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3232945A JPH0575929A (en) 1991-09-12 1991-09-12 Solid state image pickup element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3232945A JPH0575929A (en) 1991-09-12 1991-09-12 Solid state image pickup element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0575929A true JPH0575929A (en) 1993-03-26

Family

ID=16947319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3232945A Pending JPH0575929A (en) 1991-09-12 1991-09-12 Solid state image pickup element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0575929A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5711414A (en) * 1995-06-07 1998-01-27 Yazaki Corporation Push switch
JPWO2003079675A1 (en) * 2002-03-20 2005-07-21 ソニー株式会社 Solid-state imaging device and driving method thereof
JP2007174537A (en) * 2005-12-26 2007-07-05 Victor Co Of Japan Ltd Imaging apparatus
US7800670B2 (en) 2004-05-19 2010-09-21 Sony Corporation Image pickup apparatus and image pickup method
US9488075B2 (en) 2011-11-06 2016-11-08 Eaton Corporation Latch pin assembly; rocker arm arrangement using latch pin assembly; and assembling methods
JP2017022612A (en) * 2015-07-13 2017-01-26 日本放送協会 Imaging apparatus, imaging method and control circuit

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5711414A (en) * 1995-06-07 1998-01-27 Yazaki Corporation Push switch
JPWO2003079675A1 (en) * 2002-03-20 2005-07-21 ソニー株式会社 Solid-state imaging device and driving method thereof
US7800670B2 (en) 2004-05-19 2010-09-21 Sony Corporation Image pickup apparatus and image pickup method
JP2007174537A (en) * 2005-12-26 2007-07-05 Victor Co Of Japan Ltd Imaging apparatus
US9488075B2 (en) 2011-11-06 2016-11-08 Eaton Corporation Latch pin assembly; rocker arm arrangement using latch pin assembly; and assembling methods
US10240495B2 (en) 2011-11-06 2019-03-26 Eaton Intelligent Power Limited Latch pin assembly; rocker arm arrangement using latch pin assembly; and assembling methods
JP2017022612A (en) * 2015-07-13 2017-01-26 日本放送協会 Imaging apparatus, imaging method and control circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100361945B1 (en) Solid-state imaging device
US6982759B2 (en) Amplification type solid-state imaging device having a potential detecting circuit for each unit cell and high-speed readout method thereof
KR920010510B1 (en) Image pick-up device
US20070085921A1 (en) Solid-state imaging device, method of driving solid-state imaging device, and imaging apparatus
JP2001045375A (en) Image pickup device and its reading method
JPH04262679A (en) Driving method for solid-state image pickup device
JP2641802B2 (en) Imaging device
JP2702955B2 (en) Solid-state imaging device
JP2656475B2 (en) Solid-state imaging device
JPH0575929A (en) Solid state image pickup element
US5796432A (en) Method of and apparatus for solid state imaging device
KR910006611B1 (en) Solid pick-up device
KR920001760B1 (en) Noise reduced circuit
JPH0834558B2 (en) High quality camcorder
JP2515749B2 (en) Imaging device
Nomoto et al. A 4 M-Pixel CMD image sensor with block and skip access capability
JP2515747B2 (en) Imaging device
JPH04293371A (en) Solid-state image pickup device
US20080094495A1 (en) Solid-state image capturing device, method for driving the solid-state image capturing device, and electronic information device
JPH04290079A (en) Solid-state image pickup device
JPS63278474A (en) Image pickup device
JPH04290080A (en) Solid-state image pickup device
JPH03220881A (en) Solid-state image pickup element
JPH04293372A (en) Solid-state image pickup device
JPH0815323B2 (en) Solid-state imaging device