JPH0787402A - Solid-state image pickup device and image pickup system - Google Patents

Solid-state image pickup device and image pickup system

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JPH0787402A
JPH0787402A JP16816194A JP16816194A JPH0787402A JP H0787402 A JPH0787402 A JP H0787402A JP 16816194 A JP16816194 A JP 16816194A JP 16816194 A JP16816194 A JP 16816194A JP H0787402 A JPH0787402 A JP H0787402A
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Yoshitaka Egawa
Yukio Endo
Masayuki Matsunaga
誠之 松長
佳孝 江川
幸雄 遠藤
Original Assignee
Toshiba Corp
株式会社東芝
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Abstract

PURPOSE:To provide a solid-state image pickup device which improves the dynamic resolution without deteriorating the S/N so as to obtain a reproduced image with high picture quality. CONSTITUTION:The solid-state image pickup device controlling a photoelectric conversion time is provided with a solid-state image pickup element arranging plural photosensing picture elements PD on a semiconductor substrate, a drive circuit driving the solid-state image pickup element and controlling the photoelectric conversion time of said element, a device (I-CCD) which clips a predetermined level or over of a signal Qa having a long photoelectric conversion time of the solid-state image pickup element and adds the clipped signal and a signal Qb whose photoelectric conversion time is short, and a signal processing circuit whose amplification factor A2 with respect to the signal Qb with a short photoelectric conversion time larger than an amplification factor A1 with respect to the signal Qa with a long photoelectric conversion time.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像装置に係わり、特に感光画素の光電変換時間を異ならせて動解像度の向上をはかった固体撮像装置とそれを用いた撮像システムに関する。 The present invention relates to relates to a solid-state imaging device, more particularly to a solid-state imaging device and the imaging system using the same with improved dynamic resolution by varying the photoelectric conversion time of the photosensitive pixels.

【0002】 [0002]

【従来の技術】CCD(電荷転送素子)等を用いた固体撮像素子は、小型,軽量,高信頼性,保守がしやすい等の多くの特徴があり、広い分野の電子式カメラに応用されている。 BACKGROUND OF THE INVENTION CCD solid-state imaging device using a (charge transfer device) or the like, small size, light weight, high reliability, has many features such as maintenance easy, and is applied in various fields electronic camera there. また、最近ではHD−TVカメラ(高精細テレビジョンカメラ)用としても開発され、実用化されている。 In addition, recently, also been developed for HD-TV camera (high-definition television camera), it has been put to practical use.

【0003】HD−TVカメラでは、多画素,ワイド画面(アスペクト比9:16)で高精細な画像が得られているため、動いている被写体を撮像した時に、システムによる動解像度の劣化が著しく、画質を大幅に低下させる。 [0003] In the HD-TV camera, the number of pixels, since the high-definition image is obtained in a wide screen (aspect ratio 9:16), when capturing a moving subject, significantly deteriorates the dynamic resolution of the system , greatly reduce the image quality. この対策として従来、NTSC方式では固体撮像素子の感光画素の光電変換時間を可変する電子シャッタ動作が採用されている。 Conventionally As a countermeasure, in the NTSC system electronic shutter operation for varying the photoelectric conversion time of the photosensitive pixels of the solid-state imaging device is employed. しかしながら、電子シャッタ動作では信号量が減少するため、S/Nが劣化する問題がある。 However, since the signal amount is decreased, there is a problem that S / N is deteriorated by the electronic shutter operation. この問題を以下に、簡単に説明する。 This problem will be briefly described below.

【0004】標準動作では、撮像素子の感光画素の光電変換時間を1/60秒として動作させている。 [0004] In the standard operation, and the photoelectric conversion time of the photosensitive pixels of the imaging device is operated as 1/60 sec. この時間に被写体が移動すると、モニタ再生像上で動いた被写体がボケてしまい、システム上の動解像度が劣化する。 When the subject during this time to move, subject running on the monitor reproduced image will be blurred, dynamic resolution of the system is degraded. この対策として電子シャッタ動作により、例えば光電変換時間を1/10(通常1/125〜1/1000秒に可変できる)として動作させる。 The electronic shutter operation as a countermeasure, for example, to operate the photoelectric conversion time as 1/10 (typically can be changed to 1 / 125-1 / 1000 seconds). この場合、光電変換時間が1/10となり信号量も1/10と大幅に減少するため、S/Nが大幅に劣化する。 In this case, since the photoelectric conversion time is significantly reduced 1/10 next signal amount 1/10, S / N is degraded significantly.

【0005】 [0005]

【発明が解決しようとする課題】このように現在のテレビカメラでは、動いている被写体を撮像した時にシステムによる動解像度の劣化が発生し、画質を著しく低下させる。 BRIEF Problem to be Solved] In this manner, current television camera, moving degradation of dynamic resolution by the system when imaging a subject has occurred, significantly reduces the image quality. 特に次世代のHD−TVカメラでは、ワイド画面で高精細な画像が得られるため、動解像度の劣化による画質はさらに悪くなる。 In particular, in the next generation of HD-TV camera, for high-definition image can be obtained in the wide screen, the image quality due to the deterioration of the dynamic resolution is even worse. この対策として電子シャッタ動作があるが、感度が低下するためゲインアップによるノイズの増加や、レンズ絞りを開くことにより焦点深度が浅くなるなどの問題がある。 There is an electronic shutter operation as a countermeasure, increase or noise due to gain increase the sensitivity is lowered, there are problems such as the depth of focus becomes shallower by opening the lens aperture.

【0006】本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的とするところは、S/Nの劣化を抑えて動解像度を改善させることができ、高画質の再生像が得られる固体撮像装置とそれを用いた撮像システムを提供することにある。 [0006] The present invention has been made in consideration of the above circumstances and has an object, it is possible to improve the dynamic resolution by suppressing the deterioration of the S / N, high-quality reproduction image can be obtained It is to provide an imaging system using it with the solid-state imaging device.

【0007】 [0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために本発明は、次のような構成を採用している。 The present invention in order to solve the above problems SUMMARY OF THE INVENTION adopts the following configuration. 即ち本発明(請求項1)は、固体撮像装置において、半導体基板上に複数の感光画素を配列してなる固体撮像素子と、この固体撮像素子を駆動すると共に該素子の感光画素の光電変換時間を制御する駆動回路と、この駆動回路により複数の光電変換時間を有する信号を得て、光電変換時間の長い第1の信号に対して所定レベル以上をクリップすると共に、このクリップした信号と光電変換時間の短い第2の信号を加算する手段と、該手段により加算した信号を増幅して出力する際に、第2の信号に対する増幅率を第1の信号に対する増幅率より大きく設定した信号処理回路とを具備してなることを特徴とする。 That is, the present invention (Claim 1), in a solid-state imaging device, the solid-state imaging device formed by arranging a plurality of photosensitive pixels on a semiconductor substrate, the photoelectric conversion time of the photosensitive pixels of the element to drive the solid-state imaging device a drive circuit for controlling to obtain a signal having a plurality of photoelectric conversion time by the driving circuit, as well as clips or predetermined level for longer first signal of the photoelectric conversion time, the clipped signal and the photoelectric conversion and means for adding a short second signal in the time, when the amplifying and outputting a signal obtained by adding by said means, the signal processing circuit and the gain for the second signal is set larger than the gain for the first signal and characterized by being provided and.

【0008】また本発明(請求項2)は、固体撮像装置において、半導体基板上に複数の感光画素を配列してなる固体撮像素子と、この固体撮像素子を駆動すると共に該素子の感光画素の光電変換時間を制御する駆動回路と、この駆動回路により複数の光電変換時間を有する信号を得て、光電変換時間の長い第1の信号に対して所定レベル以上をクリップすると共に、このクリップした信号と光電変換時間の短い第2の信号を加算する手段と、 [0008] The present invention (Claim 2), in a solid-state imaging device, the solid-state imaging device formed by arranging a plurality of photosensitive pixels on a semiconductor substrate, the photosensitive pixels of the element to drive the solid-state imaging device obtaining a driving circuit for controlling the photoelectric conversion time, a signal having a plurality of photoelectric conversion time by the driving circuit, as well as clips or predetermined level for longer first signal of the photoelectric conversion time, and the clip signal and means for adding a short second signal of the photoelectric conversion time,
該手段により加算した信号を増幅して出力する際に、第2の信号に対する増幅率を複数に分けて異ならせ、少なくとも一部を第1の信号に対する増幅率よりも大きくし、かつ加算した信号レベルの増大に伴い増幅率が順次小さくなるよう設定した信号処理回路とを具備してなることを特徴とする。 When amplifying and outputting a signal obtained by adding by said means, varied separately gain for the second signal to a plurality, at least a portion larger than gain for the first signal, and the addition signal amplification factor along with the level of increase is characterized by being provided with a signal processing circuit which is configured to gradually decrease.

【0009】また本発明(請求項4)は、上記構成の固体撮像装置を用いた撮像システムにおいて、固体撮像素子及び駆動回路に同期パルスを与える同期パルス発生回路と、固体撮像素子の受光部に被写体の像を結像するレンズと、同期パルス発生回路からの同期パルスに応じて動作し、信号処理回路の出力信号を元にビデオ信号を作成するプロセスアンプとを具備してなることを特徴とする。 [0009] The present invention (Claim 4), in the imaging system using the solid-state imaging device of the construction, and the synchronizing pulse generating circuit for providing a synchronization pulse to the solid-state imaging device and a driving circuit, the light-receiving portion of the solid-state imaging device a lens for forming an image of an object, and characterized in that operates in response to the sync pulse from the sync pulse generator circuit, and and a process amplifier of creating a video signal an output signal of the signal processing circuit based on to.

【0010】ここで、本発明の望ましい実施態様としては、次のものがあげられる。 [0010] Here, as a preferred embodiment of the present invention, the following can be mentioned. (1) 固体撮像素子はフィールド周期で動作し、フィールド単位で光電変換時間の長い信号と光電変換時間の短い信号を交互に出力する。 (1) solid-state image pickup device operates in the field period, and outputs the short signal of long signal and the photoelectric conversion time of the photoelectric conversion time alternately in field units. (2) 固体撮像素子はフィールド周期で動作し、各フィールドにおいて光電変換時間の長い信号と光電変換時間の短い信号を出力する。 (2) solid-state image pickup device operates in the field period, and outputs the short signal of long signal and the photoelectric conversion time of the photoelectric conversion time in each field. (3) 固体撮像素子は複数フィールド周期で動作し、複数フィールド単位で光電変換時間の長い信号と光電変換時間の短い信号を交互に出力する。 (3) solid-state image pickup device operates in multiple field period, alternately outputs a short signal of long signal and the photoelectric conversion time of the photoelectric conversion time in multiple field unit. 例えば、2フィールドで1フレームを構成し、フレーム単位で1フィールド期間蓄積した信号と2フィールド期間蓄積した信号を交互に出力する。 For example, one frame is composed of two fields, and outputs one field period accumulated signal and 2 field periods accumulated signal alternately on a frame-by-frame basis. (4) 固体撮像素子は垂直方向に隣接する2画素の信号を加算するものであり、各画素はフィールド毎に光電変換時間が長いものと短いものに交互に切り替わり、かつ隣接する加算画素では光電変換時間が異なっている。 (4) solid-state imaging device is intended for adding signals of two vertically adjacent pixels, each pixel is switched alternately to one and short photoelectric conversion time is long for each field, and photoelectric adjacent adds pixels the conversion time is different.

【0011】また本発明(請求項5)は、固体撮像装置において、半導体基板上に複数の感光画素を配列してなる固体撮像素子と、この固体撮像素子を駆動すると共に該素子の感光画素の光電変換時間を制御する駆動回路と、この駆動回路により複数の光電変換時間を有する信号を得て、光電変換時間の長い第1の信号と光電変換時間の短い第2の信号を別々に出力する手段と、第2の信号に対する増幅率を第1の信号に対する増幅率より大きく設定して各々の信号を増幅し、増幅した信号を加算して1つの信号にする信号処理回路とを具備してなることを特徴とする。 [0011] The present invention (Claim 5), in a solid-state imaging device, the solid-state imaging device formed by arranging a plurality of photosensitive pixels on a semiconductor substrate, the photosensitive pixels of the element to drive the solid-state imaging device a drive circuit for controlling the photoelectric conversion time to obtain a signal having a plurality of photoelectric conversion time by the driving circuit, and outputs a short second signal of a long first signal of the photoelectric conversion time and the photoelectric conversion time separately means, with a gain for the second signal is set larger than the gain for the first signal by amplifying the respective signals, and adding the amplified signal; and a signal processing circuit for a single signal characterized in that it comprises.

【0012】また本発明(請求項6)は、固体撮像装置において、半導体基板上に複数の感光画素を配列してなる固体撮像素子と、この固体撮像素子を駆動すると共に、垂直方向に隣接する画素の一方の光電変換時間をT [0012] The present invention (Claim 6), in a solid-state imaging device, the solid-state imaging device formed by arranging a plurality of photosensitive pixels on a semiconductor substrate, to drive the solid-state imaging device, the vertically adjacent T one of the photoelectric conversion time of the pixel
b 、他方の光電変換時間をTa+Tc (=Tb )に設定し、かつフィールド毎に各々の画素で光電変換時間をT b, other photoelectric conversion time is set to Ta + Tc (= Tb), and the photoelectric conversion time at each pixel for each field T
b とTa+Tc に交互に切り替える駆動回路と、光電変換時間Tb で得られる信号Qb 及び光電変換時間Tc で得られる信号Qc を加算した信号Qb +Qc と光電変換時間Ta で得られる信号Qa とを別々に出力する手段と、信号Qa に対する増幅率を信号Qb +Qc に対する増幅率より大きく設定して各々の信号を増幅し、増幅した信号を加算して1つの信号にする信号処理回路とを具備してなることを特徴とする。 A drive circuit for switching alternately b and Ta + Tc, a signal Qa obtained by the signal obtained by adding the signal Qc obtained by the photoelectric conversion time signal Qb and the photoelectric conversion time obtained by Tb Tc Qb + Qc and the photoelectric conversion time Ta separately means for outputting, set larger than the gain for the amplification factor signal Qb + Qc for signal Qa amplifies each signal, and includes a signal processing circuit for a single signal by adding the amplified signal it is characterized in.

【0013】また本発明(請求項7)は、上記構成の固体撮像装置を用いた撮像システムにおいて、固体撮像素子及び駆動回路に同期パルスを与える同期パルス発生回路と、固体撮像素子の受光部に被写体の像を結像するレンズと、同期パルス発生回路からの同期パルスに応じて動作し、信号処理回路の出力信号を元にビデオ信号を作成するプロセスアンプとを具備してなることを特徴とする。 [0013] The present invention (Claim 7), in the imaging system using the solid-state imaging device of the construction, and the synchronizing pulse generating circuit for providing a synchronization pulse to the solid-state imaging device and a driving circuit, the light-receiving portion of the solid-state imaging device a lens for forming an image of an object, and characterized in that operates in response to the sync pulse from the sync pulse generator circuit, and and a process amplifier of creating a video signal an output signal of the signal processing circuit based on to.

【0014】ここで、本発明の望ましい実施態様としては、次のものがあげられる。 [0014] Here, as a preferred embodiment of the present invention, the following can be mentioned. (1) 水平方向に隣接する感光画素間には感光画素の信号電荷を垂直方向に転送する垂直CCDがそれぞれ配置され、これらの垂直CCDの端部には、垂直CCDで転送された信号電荷を水平方向に転送するための水平CCD (1) Between the photosensitive pixels horizontally adjacent vertical CCD for transferring signal charges of the photosensitive pixels in the vertical direction are arranged respectively on the end portions of the vertical CCD, the signal charges transferred by the vertical CCD horizontal CCD for transferring horizontally
が2本配置されていること。 There being disposed two. (2) 垂直方向に隣接する感光画素の一方の光電変換時間が長く、他方の光電変換時間が短いこと。 (2) long one photoelectric conversion time of the photosensitive pixels adjacent in the vertical direction, shorter the other photoelectric conversion time. (3) 垂直方向に隣接する感光画素の一方の光電変換時間が長く、他方の光電変換時間が短く、かつ各々の画素においてフィールド毎に光電変換時間が交互に切り替えられること。 (3) long one photoelectric conversion time of the photosensitive pixels adjacent in the vertical direction, the other short photoelectric conversion time, and the photoelectric conversion time is alternately switched for each field in each pixel.

【0015】 [0015]

【作用】本発明(請求項1〜4)によれば、固体撮像素子の駆動において電子シャッタ動作を利用しているため、動いている被写体を撮像した時に発生する動解像度の劣化が防止できる。 According to the present invention (claims 1-4), since the use of the electronic shutter operation in the driving of the solid-state imaging device, the deterioration of the dynamic resolution that occurs when imaging a moving subject can be prevented. さらに、固体撮像素子の信号処理において、光電変換時間が短い信号に対する増幅率を上げることにより、モニタ再生画像で目立ちやすい小信号レベルのノイズを増加させないため、S/Nの劣化を防止できる。 Further, in the signal processing of the solid-state imaging device, by the photoelectric conversion time increase the gain for the short signal, for not increasing the noise noticeable small signal levels at the monitor reproduced image can be prevented the deterioration of the S / N. つまり、従来の電子シャッタ動作とは異なり、S/Nの劣化を招くことなく動解像度の向上をはかることができ、より高画質の再生像を得ることが可能となる。 In other words, unlike the conventional electronic shutter operation, it is possible to improve the dynamic resolution without degrading the S / N, it becomes possible to more obtain a high-quality playback image.

【0016】また本発明(請求項5〜7)によれば、固体撮像素子では光電変換時間が短い信号で動解像度の良い信号が得られ、光電変換時間が長い信号でS/Nの良い信号が得られる。 [0016] According to the present invention (claim 5-7), photoelectric conversion time in the solid-state image pickup element is good signals dynamic resolution can be obtained in a short signal, good photoelectric conversion time of S / N in the long signal signal It is obtained. この2つの信号を信号処理回路で加算する時、ノイズがモニタ再生画像で目立ちやすい小信号レベルではS/Nの良い信号成分を多くすることでS When adding the two signals in the signal processing circuit, the noise monitor reproduced image noticeable small signal level S by increasing the good signal component of S / N
/Nの劣化を防止する。 / N to prevent the deterioration of. さらに、ノイズがモニタ再生画像で目立ち難い大きな信号レベルでは動解像度が良い信号成分を多くする。 Furthermore, noise in a large signal level inconspicuous monitor reproduced image to increase the good signal component dynamic resolution. このようにして、S/Nの劣化を抑えて動解像度の向上をはかることができ、より高画質の再生像を得ることが可能となる。 In this way, it is possible to improve the dynamic resolution by suppressing the deterioration of the S / N, it becomes possible to more obtain a high-quality playback image.

【0017】 [0017]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。 EXAMPLES Hereinafter, an embodiment of the present invention with reference to the drawings. (実施例1)図1は本発明の第1の実施例に係わる固体撮像装置を示す概略構成図であり、撮像素子部と信号処理部を示している。 (Example 1) Figure 1 is a schematic diagram showing a solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention, it shows an image sensor unit and a signal processing unit. 撮像素子部はFIT−CCDとなっており、感光画素PD、イメージ部の信号電荷転送部である垂直CCD(I−CCD)、1フィールド期間のメモリ部(M)、信号電荷を排出するためのドレイン(I The imaging device unit is a FIT-CCD, photosensitive pixels PD, the vertical a signal charge transfer portion of the image section CCD (I-CCD), a memory unit of one field period (M), for discharging the signal charges drain (I
D)、メモリ部(M)と水平CCD(H−CCD)間の分離ゲート(BGゲート)、出力信号リセットトランジスタ(R)、オンチップアンプ(A)などで構成される。 D), a memory unit (M) and the horizontal CCD (H-CCD) during the separation gate (BG gate), the output signal reset transistor (R), composed of such on-chip amplifier (A).

【0018】また、FIT−CCDの出力信号SigOSの信号処理回路(信号再生回路)は、増幅率の異なるA1 Further, the signal processing circuit (signal reproducing circuit) of FIT-CCD output signal SigOS is different amplification factors A1
,A2 のアンプと、その出力を切換えて1つの信号とするスイッチS1 ,S2 と、入力信号SigOSの所定レベルを検出するコンパレータCと、コンパレータCの出力を反転するインバータNと、出力信号SigM の高レベルをクリップするホワイトクリップ(W.CLIP)回路で構成されている。 The amplifier A2, the switches S1, S2 to one signal by switching its output, a comparator C for detecting a predetermined level of the input signal SigOS, an inverter N for inverting the output of the comparator C, the output signal SigM It is composed of white clipping (W.CLIP) circuit for clipping the high level.

【0019】イメージ部は4相の駆動パルス(φI1 〜 [0019] The image part of the four-phase drive pulse (φI1 ~
φI4 )、ストレージ部も4相の駆動パルス(φS1 〜 φI4), the storage unit also four-phase drive pulses (.phi.S1 ~
φS4 )、また水平CCDは2相パルス(φH1 、φH φS4), also the horizontal CCD is two-phase pulses (.phi.H1, .phi.H
2 )で駆動される。 Driven by 2). これらの駆動パルスは、図示しない駆動回路から供給される。 These drive pulses are supplied from a driving circuit (not shown).

【0020】このFIT−CCDでは、感光画素PD部で光電変換時間Ta ,Tb の期間蓄積した信号電荷を第1の信号読出し及び第2の信号読出しでI−CCD部へ転送する。 [0020] In the FIT-CCD, to transfer the photosensitive pixel PD unit photoelectric conversion time Ta, the time accumulated signal charges of Tb in the first signal read and the second signal read to I-CCD unit. 感光画素PDの光電変換時間は、第1フィールドではPD1 がTb 期間、PD3 がTa 期間とし、第2フィールドではPD1 がTa 期間、PD3 がTb 期間とし、信号電荷の蓄積を行う。 The photoelectric conversion time of the photosensitive pixels PD are, PD1 is Tb period in the first field, and PD3 is a Ta period PD1 is Ta period in the second field, PD3 is a Tb period, to accumulate the signal charges.

【0021】本実施例におけるFIT−CCDの第(I)の動作方式を図2に示す。 [0021] The operation method of the the FIT-CCD in this embodiment (I) shown in FIG. VBLはブランキング信号、φI1 ,φI3 はイメージ部の感光画素PD1 ,P VBL blanking signal,? I1, photosensitive pixels PD1 of φI3 the image portion, P
D3 から信号を垂直CCD(I−CCD)に転送するゲートとI−CCDの4相駆動の転送ゲートを兼ねた電極に印加するパルス、PD1 ,PD3 はそれぞれ感光画素PD1 ,PD3 の信号電荷量を示している。 Pulses applied to the electrode which also serves as a transfer gate of the four-phase drive of the gate and I-CCD for transferring from D3 signals to the vertical CCD (I-CCD), PD1, PD3 is a signal charge amount of each photosensitive pixels PD1, PD3 shows.

【0022】第1フィールド期間にPD1 に蓄積された信号電荷Qは、φI1 のP11パルスでI−CCDに読出され、高速転送排出パルスSOによってFIT−CCD The accumulated signal charges Q to the PD1 first field period is read out to I-CCD with P11 pulses? I1, FIT-CCD by high-speed transfer discharge pulses SO
のID部より排出される。 It is discharged from the ID part of. 従って、信号として用いるQ Therefore, Q is used as a signal
b 電荷はP11とP12期間のTb 期間のみ蓄積される。 b charge is accumulated only Tb periods P11 and P12 period. P
D3 における信号電荷Qa は、φI3 のP32パルスからP33パルスのTa 期間蓄積される。 The signal charges Qa at D3 is period Ta accumulation P33 pulses from P32 pulse Faiai3.

【0023】そして、P12,P33のパルスでI−CCD [0023] and, I-CCD with a pulse of P12, P33
に読出されI−CCDで加算される。 It is read and added in I-CCD to. さらに、高速フレーム転送パルスFTでメモリ部へ転送され、水平CCD Moreover, it is transferred to the memory unit at a high speed frame transfer pulse FT, the horizontal CCD
を経て出力される。 Is output through. 水平CCDの出力信号SigOSとしては、Qa とQb を加算した信号が得られる。 The output signal SigOS horizontal CCD, the signal is obtained by adding the Qa and Qb. なお、この信号を図5(a)に示しておく。 Incidentally, should show the signal in Figure 5 (a).

【0024】また、第2フィールドでは第1フィールドと逆に、PD1 でTa 期間の信号Qa を、PD3 でTb Further, in the second field inverse to the first field, the signal Qa of Ta period PD1, Tb in PD3
期間の信号Qb を蓄積する動作を行う。 It performs an operation of accumulating signal Qb period. これらの動作によりPD1 とPD3 の信号の重み付けが異なり、垂直解像度が向上するメリットがある。 Different weighting of these PD1 and PD3 signals by the operation, there is a merit of improving the vertical resolution.

【0025】PD1 ,PD3 の信号電荷Qa ,Qb がQ [0025] PD1, PD3 of the signal charge Qa, Qb is Q
kpレベルでクリップされるように、φI1 ,φI3 のV As will be clipped at kp level, φI1, V of φI3
fsレベルをセットする。 To set the fs level. Qkpレベル以下の小信号レベルではQa により光電変換時間が長くなり、S/Nの良い信号が得られる。 The Qkp level following small signal level photoelectric conversion time is prolonged by Qa, good signal S / N ratio can be obtained. Qkpレベル以上の大信号では、電子シャッタ動作によりQb の動解像度の良い信号が得られる。 In Qkp level over large signal, dynamic resolution good signal Qb is obtained by the electronic shutter operation. これらの信号(Qa ,Qb )を加算した出力信号では、動解像度が良くS/Nの劣化しない信号が得られる。 These signals (Qa, Qb) in the output signal obtained by adding the signal is obtained without degradation of dynamic resolution better S / N.

【0026】ここで、上記のクリップ動作をより詳しく説明する。 [0026] Here, will be described in more detail above clipping operation. 図3は、FIT−CCDの画素部の断面図とポテンシャル図を示している。 Figure 3 shows a cross-sectional view and a potential diagram of a pixel portion of FIT-CCD. 図3(a)の画素部は、 Pixel unit of FIG. 3 (a),
p型の基板に感光画素PD部とCCD転送部がn型で形成され、感光画素PD部の信号読出しはI−CCD部の転送電極と同じφI1 ,φI3 のポリSi電極と共通化している。 The p-type substrate photosensitive pixels PD portion and the CCD transfer portion is formed in n-type, signal readout of the photosensitive pixels PD portion is in common with the poly Si electrode of the same? I1, Faiai3 the transfer electrodes of the I-CCD unit.

【0027】第1フィールドのt3 時の感光画素PD1 The photosensitive pixels PD1 o'clock t3 of the first field
,PD3 の信号電荷の蓄積状態を、図3(b)に示す。 The storage state of the signal charges of PD3, shown in FIG. 3 (b). PD部でオーバフローした信号電荷は、I−CCD Signal charge overflows PD section, I-CCD
へ流れ込む。 To flow. 図3(c)のt4 時には、PD1 部で蓄積した信号電荷をφI1 のゲートにVfs電圧を印加し、ポテンシャルをφfsレベルとしI−CCDへ読出す。 Figure 3 t4 sometimes of (c), the accumulated signal charges PD1 parts by applying a Vfs voltage to the gate of the? I1, reads the I-CCD the potential and φfs level. PD PD
3部では、図3(b)と同様にオーバフローした信号電荷QはI−CCD部へ流れ出す。 The 3 parts of the signal charge Q overflows as in FIG. 3 (b) flows to the I-CCD unit. 即ち、大きな信号電荷をクリップした状態となる。 That is, in a state of being clipped a large signal charges. このレベルは、φI1,3 の印加電圧VH レベルを制御し、ポテンシャルφH を変化させることで制御できる。 This level controls the applied voltage VH level of Faiai1,3, can be controlled by changing the potential .phi.H.

【0028】図3(d)のt5 時には、I−CCDの信号電荷の排出と光電変換時間の短い信号電荷Qb をPD [0028] Figure 3 t5 sometimes of (d), the short signal charge Qb of the discharge and the photoelectric conversion time of the I-CCD signal charges PD
1 部で蓄積する。 Accumulating in one part. そして、図3(e)のt6 時にφI1 And, at the time t6 of Fig. 3 (e) φI1
,φI3 のゲートにVfs電圧(ポテンシャルφfs)を印加してI−CCD部に読出す。 And reads the I-CCD portion by applying a Vfs voltage (potential Faifs) to the gate of Faiai3. この動作により、PD By this operation, PD
1 部で光電変換時間の短い信号電荷Qb を、PD3 部では大きな信号電荷をクリップしたQa が得られる。 The short signal charge Qb of the photoelectric conversion time part, Qa clipped a large signal charges are obtained in PD3 parts. クリップ信号レベルは、ポテンシャルφfs−φH で制限されるため、φfs又はφH のレベルのいずれかを制御してもよい。 Clipping signal level, because it is limited by the potential φfs-φH, it may be controlled either level Faifs or .phi.H.

【0029】図4は、I−CCD部のポテンシャルφと感光画素PDで光電変換した信号電荷Qを示している。 [0029] Figure 4 shows a signal charge Q photoelectrically converted by the potential φ and the photosensitive pixels PD of I-CCD unit.
第1フィールド期間では、感光画素PD1 でTb 期間の光信号が光電変換されQb が蓄積される。 In the first field period, the optical signal of the period Tb in the photosensitive pixels PD1 is Qb is photoelectrically converted are accumulated. また、感光画素PD3 ではTa 期間の光信号が光電変換されQa の信号電荷が蓄積される。 Further, the optical signal of the photosensitive pixels PD3 in Ta period signal charges photoelectrically converted Qa is accumulated.

【0030】t1 時には、φI1 ,φI3 にVfsの読出し電圧が印加され、信号電荷Qa ,Qb がI−CCD部に読出される。 [0030] t1 Sometimes,? I1, read voltage Vfs is applied to Faiai3, the signal charges Qa, Qb is read out I-CCD unit. このとき、φI2 ,φI4 はφL レベルに設定してある。 At this time, φI2, φI4 is set at φL level. 次のt2 時には、φI3 ,φI4 ,φ The following t2 at times, φI3, φI4, φ
I1 をφH レベルとし、信号電荷Qa +Qb の加算をI The I1 and φH level, the addition of the signal charges Qa + Qb I
−CCD部で行う。 Carried out in the -CCD part. この後、高速FTパルス(φI1, After this, the high-speed FT pulse (φI1,
φI2 ,φI3 ,φI4 の4相パルス)にてメモリ部へ転送し、第2フィールド期間に水平CCDを経て、出力アンプAで電圧に変換して出力する。 ? I2, Faiai3, then transferred to the memory unit at 4-phase pulse) of Faiai4, via horizontal CCD to the second field period, and outputs the converted into a voltage by the output amplifier A.

【0031】第2フィールド期間の光電変換は、第1フィールドと光電変換時間を入れ替えて、感光画素PD1 The photoelectric conversion of the second field period, by replacing a first field and a photoelectric conversion time, photosensitive pixels PD1
でTa 期間、PD3 でTb 期間とし、信号電荷をそれぞれQa ,Qb 蓄積する。 In period Ta, and Tb period PD3, the signal charges respectively Qa, is Qb accumulated. t1 時には、第1フィールドと同様にI−CCD部に信号電荷Qa ,Qb を読出す。 t1 Sometimes, reads the signal charges Qa, the Qb to I-CCD unit as in the first field. t
2 時には、第1フィールドとは異なり、φI1 ,φI2 2 Sometimes, unlike the first field, φI1, φI2
,φI3 をφH レベルとし、φI4 をφL レベルとする。 , The φI3 and φH level, the φI4 and φL level. すると、第1フィールド時と異なった感光画素の信号電荷Qa +Qb の信号が得られる。 Then, the signal of the signal charges Qa + Qb different photosensitive pixels at the time of the first field is obtained.

【0032】この結果、CCDの出力信号は、図5 [0032] As a result, CCD output signals, FIG. 5
(a)に示すQa とQb を加算した信号が得られる。 Signal obtained by adding Qa and Qb shown in (a) is obtained. この出力信号SigOSはVkpレベル以下がQa +Qb の成分で、Vkp以上の信号がQb の成分で構成される。 This output signal SigOS the following components Vkp level Qa + Qb, configured or more signals Vkp is a component of Qb.

【0033】次に、FIT−CCDの出力信号SigOSの信号処理回路(信号再生回路)の動作について説明する。 [0033] Next, the operation of the signal processing circuit of FIT-CCD output signal SigOS (signal reproducing circuit). この回路は図1に示すように、増幅率の異なるA1 This circuit as shown in FIG. 1, different amplification factors A1
,A2のアンプ、スイッチS1 ,S2 、コンパレータC、インバータN、ホワイトクリップ(W.CLIP) , A2 amplifiers, switches S1, S2, comparator C, inverters N, white clipping (W.CLIP)
回路で構成されている。 It is composed of a circuit.

【0034】入力信号SigOSがVkpレベルより小さい時、コンパレータCの出力がHレベルとなりスイッチS [0034] When the input signal SigOS is less than Vkp level, the switch S becomes the output of the comparator C is H level
1 をONにする。 1 to ON. このとき、インバータNの出力は、L At this time, the output of the inverter N is, L
レベルとなりスイッチS2 はOFFにする。 Switch S2 becomes level is to OFF. このときの出力信号SigM =SigOS×A1(増幅率)となる。 It becomes the output signal SigM = SigOS × A1 at this time (amplification factor).

【0035】また、入力信号SigOSがVkpレベルより大きいときは、コンパレータCの出力がLレベルとなりスイッチS1 をOFFにする。 Further, when the input signal SigOS is greater than Vkp level, the output of the comparator C is OFF the switch S1 becomes L level. 一方、インバータNの出力はHレベルとなりスイッチS2 をONにする。 On the other hand, the output of the inverter N is the ON switch S2 becomes H level. このときの出力信号はSigM =SigOS×A2 (増幅率)となる。 The output signal in this case is SigM = SigOS × A2 (amplification factor).
出力信号SigM が大きくなり過ぎたときは、ホワイトクリッパ(W、CLIP)回路にてVw.c.レベル以上の信号をクリップする。 When the output signal SigM becomes too large, white clipper (W, CLIP) clips over Vw.c. level signal at the circuit.

【0036】この信号再生回路動作による光電変換特性(光入力に対する信号の変化を表わす特性)を図5 [0036] Figure 5 the photoelectric conversion characteristics due to the signal reproducing circuit operation (characteristic representing a signal change with respect to the optical input)
(b)に示す。 It is shown in (b). クリップレベルVkp以上で増幅率を上げることにより、光電変換時間の短い信号に対する増幅率が上がり、光入力に対する出力信号の傾きも大きくなっている。 By increasing the amplification factor by the clip level Vkp above, the amplification factor is increased for a short signal of the photoelectric conversion time, is larger slope of the output signal with respect to the optical input.

【0037】FIT−CCDの出力信号SigOSは、異なった光電変換時間の信号(Qa +Qb )を加算しているため、光入力レベルIkp以上で傾きを持った信号となる。 The FIT-CCD output signal SigOS is because it adds different photoelectric conversion time of the signal (Qa + Qb), a signal having a slope at the optical input level Ikp more. 信号処理回路の出力信号SigM は、アンプの増幅度をA2 >A1 とし、Vkpレベルで切換えているため、V The output signal SigM of the signal processing circuit, an amplification degree of the amplifier and A2> A1, since the switched Vkp level, V
kp点で傾きのない出力信号SigM が得られる。 Gradient free output signal SigM is obtained in kp point. また、出力信号SigM は、Vw.c レベルで高レベルの信号をクリップしている。 The output signal SigM is clipped high-level signal at the Vw.c level.

【0038】出力信号SigM は、Vkpレベル以上の信号は、光電変換時間が短い信号Qb の成分であり、動解像度の良い信号が得られる。 The output signal SigM is Vkp level or more signals is a component of the photoelectric conversion time is short signals Qb, good signal with dynamic resolution can be obtained. また、Vkpレベル以下では光電変換時間が長い信号Qa の成分であり、Vkpレベル以下の信号のS/Nを劣化させない信号が得られる。 Further, a component of the photoelectric conversion time is long signal Qa in the following Vkp level, the signal does not degrade the S / N of Vkp level following signal is obtained. ここで、モニタの再生画像で目立ちやすいノイズ成分は一般にVkpよりも小さいため、クリップレベルVkp以上で増幅率を上げることによるノイズの増大は殆どない。 Since conspicuous noise component in the reproduced image on the monitor is generally less than Vkp, increase in noise is hardly caused by increasing the amplification factor by the clip level Vkp more.

【0039】一般にモニタ再生像上のノイズは、10% [0039] In general the monitor reproduced image noise, 10%
程度以下の低信号レベルではノイズが、100%信号レベル時に比較して約10倍検知しやすくなっている。 The following low signal levels extent noise, are easily detected approximately 10-fold compared to the 100% signal level at. このシステム的な特徴を生かして、例えば10%以下の信号を光電変換時間を1/60秒と長くしてノイズの少ない信号とし、10%以上の信号を光電変換時間を1/1 Taking advantage of this system feature, for example, more than 10% signal photoelectric conversion time is as long as 1/60 seconds and less signal noise, more than 10% of the signal photoelectric conversion time 1/1
0(1/600秒)とし、動解像度の良い信号を得る。 0 and (1/600 sec) to obtain a good signal with dynamic resolution.
そして、信号再生回路にてVkp点を標準信号Mの10% Then, 10% of the standard signal M to Vkp point by the signal reproducing circuit
に設定することによって、10%以上の信号の増幅度を10%以下の信号の10倍としてモニタで再生することで、モニタ再生画像上でS/Nの劣化がなく、動解像度の良い信号が得られる。 By setting, by playing on a monitor the amplification degree of 10% or more of the signals as a 10-fold more than 10% of the signal, there is no deterioration of S / N on the monitor reproduced image, a good signal with dynamic resolution can get.

【0040】このように本実施例によれば、システム的な特徴を生かした、低信号レベルと高信号レベルの光電変換時間を異ならせた撮像素子の駆動と、高信号レベルの信号(光電変換時間の短い信号)の増幅度を大きくする信号再生回路により、SN比の劣化がなく動解像度の良いモニタ再生画像が得られるようになる。 [0040] Thus according to the present embodiment, utilizing the system features, and driving of the image sensor having different photoelectric conversion time of the low signal levels and high signal levels, high signal level of the signal (photoelectric conversion the signal reproducing circuit for increasing the amplification degree of the short signal) of time, so that a good monitor reproduced image of dynamic resolution without deterioration of the SN ratio can be obtained. (実施例2)次に、本発明の第2の実施例について説明する。 (Example 2) Next, description will be given of a second embodiment of the present invention. 基本的な回路構成は図1と同様であるが、この実施例では、撮像素子部の動作方式が異なっている。 The basic circuit configuration is similar to that of FIG. 1, in this embodiment, different operation schemes of the imaging device unit. 本実施例における撮像素子部の動作方式(II)を図6に示す。 Operation mode of the imaging device unit in the present embodiment the (II) shown in FIG. この方式は、第(I)の方式より信号量を2倍に増大させることができる(Qa ,Qb とも)。 This method can increase the signal amount from the method of the first (I) twice (Qa, Qb both).

【0041】PD1 では、光電変換時間Ta とTb の両方の信号Qa1,Qb1が得られるように、φI1 のP11にVfs1 を印加し、P12にVfs2 の電圧を印加する。 [0041] In PD1, so that both of the photoelectric conversion time Ta and Tb of the signals Qa1, Qb1 is obtained by applying a Vfs1 to P11 of? I1, a voltage of Vfs2 to P12. 同様にPD3 でも、φI3 のP31にVfs1 、P32にVfs2 を印加しQa3,Qb3の信号電荷を得る。 Similarly, even PD3, obtain P31 in VFS1, P32 to apply a VFS2 Qa3, Qb3 of the signal charge Faiai3. そして、I−CC And, I-CC
D内で図4と同様にQa1,Qb1,Qa3,Qb3を加算し、 Similar to FIG. 4 in the D Qa1, Qb1, adds Qa3, Qb3,
FIT−CCD出力信号SigOSでQa +Qb が得られる。 Qa + Qb is obtained in FIT-CCD output signal SigOS. Qa (Qa1+Qa3)は、1フィールド期間の長い時間蓄積した信号であり、Qb (Qb1+Qb3)はTb 期間の電子シャッタ動作で得た信号である。 Qa (Qa1 + Qa3) is a long time accumulated signal of one field period, Qb (Qb1 + Qb3) is a signal obtained by the electronic shutter operation period Tb.

【0042】Qa のクリップ信号レベルVkpはP11,P [0042] Qa of the clip signal level Vkp is P11, P
31のVfs1 電圧が設定する。 Vfs1 voltage of 31 is set. Qkpより大きな信号電荷は、Vfs1 より大きな読出し電圧Vfs2 で読出す。 Large signal charges from Qkp reads out a large read voltage Vfs2 than VFS1. FI FI
T−CCDの出力SigOSでは、Qkpより小さな信号Qa In T-CCD output SigOS, small signal Qa from Qkp
は1フィールド期間蓄積したS/Nの良い信号が得られ、Qkpより大きな信号Qb はTb 期間の電子シャッタ動作した動解像度の良い信号が得られる。 Good signals one field period accumulated S / N is obtained, greater signal Qb than Qkp good signals dynamic resolution that electronic shutter operation period Tb is obtained.

【0043】図7に、本実施例におけるクリップ動作を説明するために、FIT−CCDの画素部の断面図とポテンシャル図を示す。 [0043] Figure 7, in order to explain the clipping operation of the present embodiment, showing a cross-sectional view and a potential diagram of a pixel portion of FIT-CCD. 図7(a)は図3(a)と同じ構成となっている。 FIG. 7 (a) has the same configuration as FIG. 3 (a).

【0044】図7(b)のt1 時には、感光画素PDで光電変換した信号電荷を蓄積している。 [0044] Sometimes t1 of FIG. 7 (b), accumulates photoelectrically-converted signal charges in the photosensitive pixels PD. 図7(c)のt Figure 7 t of (c)
2 時には、読出しゲートI−CCD(φI1 ,φI3 ) 2 times, the readout gate I-CCD (φI1, φI3)
にVfs1 電圧を印加(ポテンシャルφfs1 )し、φfs1 Applying a Vfs1 voltage (potential Faifs1) and, Faifs1
以上の信号電荷をI−CCD部へ読出す。 I read the above signal charge to I-CCD unit. 即ち、Qa の信号は、φfs1 以上の大きな信号電荷をクリップした動作ができる。 That is, the signal of Qa may operation clips the large signal charges of more than Faifs1.

【0045】そして、図7(d)のt3 時に再び光電変換時間の短い信号電荷Qb をPD部に蓄積する。 [0045] Then, it accumulates in the PD section a short signal charge Qb of t3 at again photoelectric conversion time of FIG. 7 (d). さらに、図7(e)のt4 時にI−CCD(φI1 ,φI3 Furthermore, t4 at I-CCD of FIG. 7 (e) (φI1, φI3
)にVfs2 電圧を印加(ポテンシャルφfs2 )し、Qa ) To apply a Vfs2 voltage (potential Faifs2) and, Qa
+Qb の信号電荷をI−CCD部に読出す。 + The signal charges of Qb reads the I-CCD unit.

【0046】なお、図7(c)のt2 時にクリップ動作を行わない小さな信号電荷の時には、Qa の信号の光電変換時間がTa +Tb となる。 [0046] Incidentally, when the small signal charge is not carried out clipping operation at t2 in FIG. 7 (c), the photoelectric conversion time of Qa signal is Ta + Tb. クリップ動作時には、Q The clip during the operation, Q
a の信号の光電変換時間がTa 、Qb の光電変換時間がTb となる。 The photoelectric conversion time of a signal is Ta, photoelectric conversion time of Qb is Tb. (実施例3)図8は、本発明の第3の実施例に係わる撮像システムの回路構成を示すブロック図である。 (Embodiment 3) FIG. 8 is a block diagram showing a circuit configuration of an imaging system according to a third embodiment of the present invention. この装置は、光信号を集光するレンズ41、FIT−CCD4 The device, a lens 41 the optical signal condenses, FIT-CCD 4
2、カメラ用同期パルス発生回路43、CCD駆動Aパルス発生回路44、Bパルス発生回路45、駆動パルスミックス回路46、CCDドライバ47、信号再生回路48、プロセスアンプ50で構成される。 2, a camera synchronizing pulse generating circuit 43, CCD driving A pulse generating circuit 44, B pulse generating circuit 45, the driving pulse mixing circuit 46, CCD driver 47, the signal reproducing circuit 48, and a process amplifier 50.

【0047】感光画素PD1 ,PD3 の光電変換時間(蓄積時間)Ta ,Tb の制御は、駆動Aパルス発生回路(光電変換時間Ta )44と駆動Bパルス発生回路(光電変換時間Tb )45の出力をパルスミックス回路46でミックスすることにより行われ、同時にCCD4 [0047] The photoelectric conversion time of the photosensitive pixels PD1, PD3 (storage time) Ta, the control of the Tb, the drive A pulse generator circuit (the photoelectric conversion time Ta) 44 and the drive B pulse generator (photoelectric conversion time Tb) 45 output the done by mixing a pulse mixing circuit 46, at the same time CCD4
2をドライバ47で駆動できる。 2 can be driven by a driver 47.

【0048】CCD42の出力信号SigOSは、信号再生回路48内でレベルスライス回路C4 ,C5 ,C6 を使って3つに分離され、増幅度の異なったアンプA4 ,A The output signal SigOS of CCD42, using the level slice circuit C4, C5, C6 in the signal reproducing circuit within 48 separated into three amplification degree different amplifier A4, A
5 ,A6 により増幅される。 5, is amplified by A6. A4 ,A5 ,A6 によりそれぞれ増幅された信号出力Sig1 ,Sig2 ,Sig3 を加算回路51で加算し、SigM として信号再生回路48より出力する。 A4, A5, A6 signals are amplified by the output Sig1, Sig2, the Sig3 are added in the addition circuit 51, outputs from the signal reproduction circuit 48 as SigM. そして、プロセスアンプ50にて黒レベルセット、γ補正、BLK処理などを行い、ビデオ出力信号を得る。 Then, the black level set by the process amplifier 50, gamma correction, performs like BLK process to obtain a video output signal.

【0049】この信号再生回路48の入力信号SigOSと出力信号SigM の光電変換特性を図9に示す。 [0049] showing the photoelectric conversion characteristics of the input signal SigOS of the signal reproducing circuit 48 and the output signal SigM in FIG. SigOS SigOS
は、出力信号Vkp以下がS/Nの良いSigA で、Vkp以上が動解像度の良いSigB が得られる。 The output signal Vkp less good SigA of S / N, or Vkp is obtained good dynamic resolution SigB. 光電変換時間が異なるためVkp点によって光入力レベルに対して傾きを持った(knee特性)SigOSが得られる。 With an inclination with respect to the optical input level by Vkp point for photoelectric conversion time is different (knee characteristics) SigOS is obtained. この動作により、飽和入力光量がIm1からIm2に増大する利点もあることが分かる。 This behavior may be seen that an advantage that the saturation amount of input light is increased from Im1 to Im2. 従来の飽和光量はIm1である。 Conventional saturation amount is Im1.

【0050】信号再生回路48では、入力光量のIkp点以下をSig1 、Ikp〜Im1の範囲をSig2 、Im1以上をSig3 と分離し、信号処理している。 [0050] In the signal reproducing circuit 48, the following Ikp point of the input light intensity Sig1, separated and Sig3 the Sig2, Im1 over the range of Ikp~Im1, and signal processing. 標準のビデオ出力信号(700mVp-p 、100%)レベルをVm とし、 A standard video output signal (700mVp-p, 100%) level and Vm,
光入力レベル0〜Im までが信号再生回路出力で傾きが直線に変化するようにアンプA4 ,A5 のゲインを調整し、Sig3 のレベルは、モニタで再生できるようにVm To the optical input level 0~Im adjusts the gain of the amplifier A4, A5 so that the inclination is changed to a straight line by the signal reproducing circuit output, the level of the Sig3 is, Vm to play on the monitor
点より傾きを持たせて圧縮できるアンプA6 のゲイン設定とする。 To have a slope from the point the gain setting of the amplifier A6 which can be compressed.

【0051】以上の駆動方式と信号再生回路により、モニタ上でノイズ検知レベルの高い小さな信号レベル(V The above driving method and a signal reproducing circuit, a high noise detection level on the monitor small signal level (V
kp点以下)はS/Nの良い信号Qa の成分とし、ノイズが比較的検知しづらい大きな信号レベル(Vkp点以上) Hereinafter kp point) is a component of a good signal Qa of S / N, noise is relatively detected hard large signal level (or Vkp point)
は、動解像度の良い信号Qbの成分とすることでモニタ再生像上でS/Nの劣化がなく、動解像度の良い信号が得られる。 Has no deterioration in the S / N on the monitor reproduced image by a component of the good signal Qb of dynamic resolution, good signal with dynamic resolution can be obtained. (実施例4)次に、本発明の第4の実施例について説明する。 (Example 4) Next, a description will be given of a fourth embodiment of the present invention. 基本的な回路構成は図1と同様であるが、この実施例では、撮像素子部の動作方式が異なっている。 The basic circuit configuration is similar to that of FIG. 1, in this embodiment, different operation schemes of the imaging device unit. 本実施例における撮像素子部の動作方式(III) を図10に示す。 Operation mode of the imaging device unit in the present embodiment the (III) shown in FIG. 10.

【0052】この方式は、光電変換時間の長い方の感光画素の光電変換時間Ta を1フレーム(2フィールド) [0052] This scheme, one frame photoelectric conversion time Ta longer photosensitive pixels of the photoelectric conversion time (two fields)
期間とし、S/Nの良い信号Qa を得る。 And time to obtain a good signal Qa of S / N. さらに、光電変換時間の短い方の感光画素では光電変換時間Tb を1 Further, 1 the photoelectric conversion time Tb is shorter photosensitive pixels of the photoelectric conversion time
フィールド期間とし、信号Qb を得る。 And a field period, to obtain a signal Qb. この方式を用いることによって動解像度の劣化なしにS/Nを改善できる。 It can improve the S / N without the dynamic resolution degradation by the use of this method.

【0053】なお、本発明は上述した各実施例に限定されるものではない。 [0053] The present invention is not limited to the embodiments described above. 実施例では、感光画素を垂直方向で加算して、インタレース撮像方式で説明したが、全感光画素の信号を独立に順次読出すプロブレススキャン撮像方式にも適用することができる。 In the embodiment, by adding the photosensitive pixels in the vertical direction has been described in an interlaced imaging scheme can also be applied to a sequential reading Puroburesu scanning imaging system independently the signals of all the photosensitive pixels. 光電変換時間は、長い方も短い方も任意に設定できる。 The photoelectric conversion time can be arbitrarily set longer shorter also. 例えば、短い方の光電変換時間を1/30秒、長い方の光電変換時間を1/1 For example, the shorter of the photoelectric conversion time of 1/30 second, longer photoelectric conversion time of 1/1
5秒とすることや、また短い方の光電変換時間を1/6 It and the 5 seconds, also shorter photoelectric conversion time of 1/6
0秒よりも短くすることなども可能である。 It is also possible, such as to be shorter than 00 seconds. また、異なった光電変換時間を3つ以上とすることで、信号レベルに対応した動解像度の改善ができる。 Also, different by a photoelectric conversion time three or more, it can improve the dynamic resolution corresponding to the signal level.

【0054】また、信号処理回路はアナログ処理方式で説明したが、これをデジタル処理にすることで信号再生動作が確実に実行でき、被写体に対応した動作が簡単に行えるようになる。 [0054] Further, the signal processing circuit is described in the analog processing system, which can perform signal reproduction operation reliably by the digital processing, so that the operation corresponding to the object can be performed easily. さらに、光電変換部にアモルファスシリコンなどの光電変換膜をCCD上部に積層した光電変換膜積層型CCDにも用いることができる。 Furthermore, it is possible to use also a photoelectric conversion film such as amorphous silicon photoelectric conversion unit in the photoelectric conversion layer stack type CCD laminated on CCD top. また、本発明ではFIT−CCDで説明したが、FIT−CCD Further, although the present invention has been described in the FIT-CCD, FIT-CCD
に限らず、IT−CCDなどにも適用できる。 Limited not, it can also be applied, such as in the IT-CCD to. その他、 Other,
本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。 Without departing from the scope of the present invention can be modified in various ways. (実施例5)図11は、本発明の第5の実施例に係わる固体撮像装置の概略構成図であり、撮像素子部と駆動回路部及び信号処理部を示している。 (Example 5) FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a solid-state imaging device according to a fifth embodiment of the present invention, it shows a driver circuit portion and the signal processing section the image pickup device unit. 撮像素子部は、インターライン転送型CCD(IT−CCD)10を用い、 Image sensor unit uses the interline transfer CCD (IT-CCD) 10,
感光画素PD11、信号電荷Qを転送するための垂直C Photosensitive pixels PD 11, vertical C for transferring the signal charges Q
CD(V−CCD)12と2線方式の水平CCD(H− CD (V-CCD) 12 and the horizontal CCD of two-wire system (H-
CCD)13、信号電荷Qを電圧に変換して出力するためのオンチップアンプA14、また感光画素PD11の余分な信号を掃出するためのドレインSD15からなる。 CCD) 13, the signal charges on for Q a is converted into a voltage output chip amplifier A14, also consists of the drain SD15 for that sweep the excess signal photosensitive pixels PD 11.

【0055】駆動回路部は、CCDの駆動タイミング発生回路16とV−CCD用ドライバ17からなる。 [0055] The driving circuit unit includes a CCD drive timing generating circuit 16 and the V-CCD driver 17. また、信号処理部は、2線出力信号Sa ,Sb に対応して利得の異なるアンプ18と2線出力信号Sa ,Sb を1 Further, the signal processing unit, two-wire output signal Sa, in response to Sb different amplifier 18 of gain and two-wire output signal Sa, the Sb 1
線出力信号Sm にするための加算回路19からなる。 Made from the adder circuit 19 to the line output signal Sm.

【0056】タイミング発生回路16では、感光画素1 [0056] The timing generating circuit 16, the photosensitive pixel 1
1のPD1 ,PD2 に入射する光を信号電荷に変換し、 Converting light incident on the first PD1, PD2 to the signal charges,
蓄積するための光電変換時間Ta ,Tb の2種類を発生させる。 Photoelectric conversion time Ta for accumulating, generates two types of Tb. このとき、光電変換時間はTa ≦Tb となるように設定する。 At this time, the photoelectric conversion time is set such that Ta ≦ Tb. そして、ドライバ17(17a,17b) を使って感光画素11のPD1 の光電変換時間をTa とし、P Then, the driver 17 (17a, 17b) of the PD1 photoelectric conversion time of the photosensitive pixels 11 using a Ta, P
D2 の光電変換時間をTb に設定する。 A photoelectric conversion time of D2 is set to Tb. この結果として感光画素PD1 ,PD2 で得られた信号電荷を、Qa , The resulting signal charges photosensitive pixels PD1, PD2, Qa,
Qb とする。 And Qb.

【0057】上記の信号電荷Qa ,Qb を垂直CCD1 [0057] The above-mentioned signal charge Qa, the Qb vertical CCD1
2を動作させ2本の水平CCD13(13a,13b) へ別々に転送する。 Two horizontal CCD13 (13a, 13b) is operated 2 to be transferred separately. 具体的には、信号電荷Qa を水平CCD13 Specifically, the signal charges Qa horizontal CCD13
aに転送し、信号電荷Qb を水平CCD13bに転送する。 Transferred to a, and transfers the signal charge Qb horizontally CCD13b. そして、水平CCD転送電極φH1 ,φH2 にパルスを印加し、オンチップアンプ14(14a,14b) へ転送して電圧に変換し、信号電荷Qa を電圧信号Sa 、信号電荷Qb を電圧信号Sbとして撮像素子より出力する。 Then, the horizontal CCD transfer electrode .phi.H1, a pulse is applied to the .phi.H2, and converted to a voltage transferred to the on-chip amplifier 14 (14a, 14b), the imaging signal charges Qa voltage signal Sa, the signal charge Qb as a voltage signal Sb is output from the element.

【0058】光電変換時間が短かい信号Sa は、光電変換時間の長い信号Sb より動いている被写体の解像度(動解像度)が良い。 [0058] The photoelectric conversion time is short signal Sa, the object is moving from the long signal Sb of the photoelectric conversion time resolution (dynamic resolution) is good. しかし、光電変換時間が短かいため信号レベルがSb と比較して小さくなる。 However, the signal level for Kai photoelectric conversion time short is small compared with Sb. そこで、信号処理部で動解像度は良いが信号レベルが小さいSa の信号のアンプゲインをGa とし、動解像度は良くないが信号レベルが大きいSb の信号のアンプゲインをGb とする。 Therefore, although dynamic resolution good by the signal processing unit the amplifier gain of the signal Sa signal level is small and Ga, dynamic resolution is not good for the amplifier gain of the signal level is high Sb signal and Gb. このとき、アンプゲインをGa ≧Gb と設定し、 In this case, to set the amplifier gain and Ga ≧ Gb,
そのアンプ出力を加算回路19を用いて1線出力信号S The amplifier output using the addition circuit 19 1-wire output signal S
m とする。 And m. この動作により、Sm の信号では動解像度の良い信号が得られる。 This behavior may signal the dynamic resolution can be obtained in the signal Sm. 従来の電子シャッタ動作と異なり、光電変換時間の短い信号Sa に光電変換時間の長い信号Sb 成分を混合するためS/Nが改善できる。 Unlike conventional electronic shutter operation, it can be improved S / N for mixing long signal Sb component of the photoelectric conversion time a short signal Sa of the photoelectric conversion time.

【0059】図12に、本実施例におけるIT−CCD [0059] Figure 12, IT-CCD in this embodiment
の動作図を示す。 It shows the operation diagram. VBLは同期信号の垂直ブランキング信号、Pta,Ptbは感光画素PDa ,PDb の光電変換時間を制御するためのパルス、Qpda ,Qpdb は感光画素PDa ,PDb に時間的に蓄積する信号電荷量を示している。 Vertical blanking signal VBL synchronization signal, Pta, Ptb represents the photosensitive pixel PDa, pulses for controlling the photoelectric conversion time of PDb, Qpda, Qpdb the photosensitive pixels PDa, the amount of signal charges temporally accumulated in PDb ing.

【0060】感光画素PDa の信号電荷は、まず第1フィールド期間中に蓄積した信号電荷をPtaのパルスP1 [0060] the signal charges of the photosensitive pixels PDa is a first accumulated signal charges during a first field period of Pta pulse P1
によって垂直CCDに読み出し、掃出ドレインSDに読み出す。 Read to the vertical CCD by reading the sweeping drain SD. そして、次のP2 パルスまでの期間のTa 時間に再蓄積した信号電荷Qa が信号電荷となる。 Then, re-accumulated signal charges Qa becomes signal charges Ta time period until the next P2 pulse. Qa の信号電荷は、電子シャッタが動作した信号となるため、動解像度の良い信号が得られる。 Qa signal charges, since the signal electronic shutter is operated, a good signal with dynamic resolution can be obtained.

【0061】一方、感光画素PDb の信号電荷は1フィールド期間中ずっと蓄積し、PtbのP3 パルスで垂直C [0061] On the other hand, the signal charges of the photosensitive pixels PDb accumulates throughout one field period, vertically P3 pulse Ptb C
CDへ転送する。 To transfer to CD. この信号電荷Qb は、光電変換時間が長く信号電荷量が大きいため、S/Nの良い信号が得られる。 The signal charge Qb, since the photoelectric conversion time is long the signal charge amount is large, a good signal S / N ratio can be obtained. そして、これらの信号電荷Qa ,Qb は、垂直C Then, these signal charges Qa, Qb is a vertical C
CD及び水平CCDを経てオンチップアンプで電圧に変換しCCDより出力する。 And outputs from the CCD is converted into a voltage by the on-chip amplifier via CD and horizontal CCD.

【0062】次に、第2フィールドも第1フィールドと同じ動作を行い、動解像度の良い信号電荷Qa と信号電荷量の大きいQb の信号を得る。 Next, the second field also performs the same operation as the first field, to obtain a signal larger Qb good signal charges Qa and the signal charge amount of dynamic resolution. 図13に本実施例における信号処理部の動作を示す。 It shows the operation of the signal processing unit in the embodiment in FIG 13. 横軸に入射光量、縦軸に各部の信号電圧を示す。 The amount of incident light on the horizontal axis and the vertical axis shows the respective parts of the signal voltage. 図13(a)は、IT−CCD 13 (a) shows, IT-CCD
10の2線出力信号の一方Sa の信号を示す。 It refers to one Sa signal of 10 two-wire output signal. また、図13(b)にもう一方のSb の信号を示す。 Also shows a signal of the other Sb in Figure 13 (b). Saの信号は信号レベルは小さいが動解像度の良い信号が得られる。 Signal Sa is the signal level is lower, the better signal with dynamic resolution can be obtained. 一方、Sb の信号は、動解像度は良くないが信号レベルが大きいため、S/Nの良い信号が得られる。 On the other hand, the signal of Sb is not good dynamic resolution because the signal level is high, a good signal S / N ratio can be obtained.

【0063】次に、Sa の信号をGa 倍した信号を図1 Next, FIG. 1 a signal Ga multiplied signals Sa
3(c)に示す。 It is shown in 3 (c). また、Sb の信号をGb 倍(この時は×1)した信号を図13(d)に示す。 Also shows a signal a signal Sb which is Gb times (this time × 1) in FIG. 13 (d). この2つのアンプのゲインがGa >Gb となっているため、Ga ×Sa The gain of the two amplifiers is in the Ga> Gb, Ga × Sa
信号では、動解像度の良い信号レベルが増大している。 The signal, good signal levels of dynamic resolution is increased.

【0064】そして、2つの信号(Ga ×Sa +Gb × [0064] Then, the two signals (Ga × Sa + Gb ×
Sb )を加算した信号Sm では、動解像度の良い信号成分Sa とS/Nの良い成分Sb により、従来の電子シャッタ動作と違い、動解像度を改善してもS/Nの良い信号が得られる。 The signal Sm obtained by adding Sb), the good components Sb good signal component Sa and S / N of dynamic resolution, unlike conventional electronic shutter operation, a good signal S / N ratio can be obtained even by improving the dynamic resolution . 例えば、光電変換時間をTa :Tb =1 For example, the photoelectric conversion time Ta: Tb = 1
/10:1とし、アンプゲインをGa :Gb =10:1 / 10: 1, and the amplifier gain Ga: Gb = 10: 1
とすることで、動解像度を約10倍改善することができる。 With it can improve the dynamic resolution from about 10-fold. (実施例6)図14は、本発明の第6の実施例に係わる固体撮像装置を示す概略構成図である。 (Example 6) FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a solid-state imaging device according to a sixth embodiment of the present invention. なお、図11と同一部分には同一符号を付して、ここではその説明は省略する。 Incidentally, in FIG. 11, the same parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted here.

【0065】本実施例が第5の実施例と異なる点は、タイミング発生回路16にフィールドFI毎にTa とTb [0065] This embodiment differs from the fifth embodiment, the timing generation circuit 16 for each field FI Ta and Tb
を切換えるスイッチを設けたことにある。 It lies in the fact that a switch to switch the. この駆動により、第1フィールドでは、感光画素PD1 で信号電荷Q The driving in the first field, signal charges Q in the photosensitive pixels PD1
a を、PD2 で信号電荷Qbを蓄積する。 The a, stores signal charges Qb at PD2. 次の第2フィールドでは、感光画素PD1 で信号電荷Qb を、PD2 In the next second field, signal charges Qb with photosensitive pixels PD1, PD2
で信号電荷Qa を蓄積する。 In stores signal charges Qa. これらの信号電荷Qa ,Q These signal charge Qa, Q
b を信号処理部で加算することによって、垂直方向で1 By adding the signal processing section b, 1 in the vertical direction
画素ずれ、さらに信号の重み付けが光電変換時間をTa Pixel shift, the further weighting signals photoelectric conversion time Ta
<Tb とした時、信号電荷量をQa <Qb となるため、 <When the Tb, since a signal charge amount Qa <Qb,
垂直解像度が向上する。 The vertical resolution is improved. その他は、第5の実施例と同じ構成で同じ動作を行う。 Other performs the same operation with the same configuration as the fifth embodiment.

【0066】図15に、本実施例におけるIT−CCD [0066] Figure 15, IT-CCD in this embodiment
の動作図を示す。 It shows the operation diagram. 感光画素PD1 の信号電荷を読み出すパルス(又は、信号電荷の蓄積時間を定めるパルス)P Pulse for reading signal charges of the photosensitive pixels PD1 (or pulse defining the accumulation time of signal charges) P
F1は、光電変換時間Tb とTa がフィールド毎に入れ替っている。 F1 is the photoelectric conversion time Tb and Ta are interchanged for each field. また、感光画素PD2 を読み出すパルスP The pulse P reading the photosensitive pixels PD2
F2 は、PF1 とインターレース関係でTa とTb がフィールド毎に入れ替わる。 F2 is, Ta and Tb are switched for each field in interlaced relationship with the PF1.

【0067】このような駆動パルスによって、感光画素PD1 に蓄積される信号電荷Qfd1は、フィールド毎にQb とQa が入れ替わる。 [0067] Such a driving pulse signal charge Qfd1 accumulated in the photosensitive pixels PD1 is, Qb and Qa are switched for each field. また、感光画素PD2 の信号電荷Qfd2 は、フィールド毎にQfd1 と反対にQa とQ Further, the signal charges Qfd2 photosensitive pixels PD2 includes a Qa contrary to Qfd1 every field Q
b が入れ替わる。 b are interchanged. 信号処理は、図13と同様の処理を行う。 Signal processing, the same processing as FIG. 13. (実施例7)図16は、本発明の第7の実施例に係わる固体撮像装置を示す概略構成図である。 (Example 7) FIG. 16 is a schematic diagram illustrating a solid-state imaging device according to a seventh embodiment of the present invention. なお、図11と同一部分には同一符号を付して、ここではその説明は省略する。 Incidentally, in FIG. 11, the same parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted here.

【0068】本実施例の装置構成は、第6の実施例である図14と同じである。 [0068] device structure of this embodiment is the same as FIG. 14 is a sixth embodiment. 第6の実施例と異なる点は、第1フィールドでは感光画素PD1 の信号電荷をP1 パルスにより読み出した後、PD2 側へ転送する。 The difference from the sixth embodiment, in the first field after the signal charges of the photosensitive pixels PD1 read by P1 pulses, transferred to PD2 side. そして、 And,
感光画素PD2 の信号電荷をP3 パルスで読み出した時に加算することである。 The signal charges of the photosensitive pixels PD2 is adding when read in P3 pulse.

【0069】第5及び第6の実施例では、P1 パルスで読み出した信号電荷をSD部へ排出していたが、本実施例ではこれを信号電荷Qb として用いることで、さらにQbの信号電荷量を大きくできS/Nを改善できる。 [0069] In the fifth and sixth embodiment, had been drained signal charges read out by P1 pulses to SD section, in the present embodiment by using this as a signal charge Qb, further amount of signal charge Qb It can be improved greatly can S / N. 第2フィールドでは、第6の実施例と同様、垂直方向に1 In the second field, similarly to the sixth embodiment, 1 in the vertical direction
画素ずらして第1フィールドと同様の動作を行う。 It performs the same operation as the first field by shifting pixels. その他は、第6の実施例と同じ動作を行う。 Other performs the same operation as the sixth embodiment.

【0070】図17に、本実施例におけるIT−CCD [0070] Figure 17, IT-CCD in this embodiment
の動作図を示す。 It shows the operation diagram. 動作的には、第6の実施例と同じで、 Operationally, the same as the sixth embodiment,
第6の実施例で排出していた信号電荷QC を垂直CCD Sixth vertical CCD signal charge QC which has been discharged in the Examples
で信号電荷Qb'と加算してQb の信号とすることで、S In that the signal Qb by adding the signal charge Qb ', S
/Nの良い信号電荷Qb が増加し、さらにS/Nの良い信号が得られる。 / Good signal charge Qb increases of N, is obtained better signals S / N. (実施例8)図18(a)に、本発明の第8の実施例における信号処理部の構成を示す。 (Example 8) FIG. 18 (a), the showing the configuration of a signal processing unit in the eighth embodiment of the present invention. 撮像素子と駆動部には、第5〜第7の実施例を適用できる。 The image pickup device driving section can be applied to fifth to seventh embodiments.

【0071】CCD出力信号Sa はVak点をニー(kne [0071] CCD output signal Sa is knee the Vak point (kne
e)ポイントとしてVak以上の信号増幅度を大きくするニー伸長回路を通す。 Through knee extension circuit to increase the above signal amplification degree Vak as e) point. 一方、信号Sb はVbk点をニーポイントとして、Vbk以上の信号増幅度を小さくするニー圧縮回路を通す。 On the other hand, the signal Sb as the knee point of the Vbk point, through the knee compression circuit to reduce the above signal amplification degree Vbk. そして、得られたそれぞれの信号Sak Then, each of the signals obtained Sak
とSbkを加算回路で加算してSm 信号とする。 By adding the Sbk by the addition circuit and the Sm signal.

【0072】本実施例における入射光量に対する出力信号の特性を、図19(a)〜(e)に示す。 [0072] The characteristics of the output signal with respect to the amount of incident light in the present embodiment, shown in FIG. 19 (a) ~ (e). 図19 Figure 19
(a)にCCD出力信号Sa を示す。 Shows a CCD output signal Sa in (a). 信号レベルは小さいが、動解像度の良い信号が得られる。 Although the signal level is small, a good signal with dynamic resolution can be obtained. 図19(b)にCCD出力信号Sb を示す。 Figure 19 (b) shows a CCD output signal Sb. 信号Sa よりSb の方が光電変換時間が長い分だけ大きな信号レベルが得られる。 Amount corresponding photoelectric conversion time is long direction of Sb from the signal Sa large signal level is obtained.
このため、S/N比の良い信号がSb より得られる。 Therefore, good signal S / N ratio can be obtained than Sb.

【0073】次に、図19(c)に示すように、Sa 信号が入射信号Ik より大きな入射光量の時(Vakレベル以上)増幅度を大きくする。 Next, as shown in FIG. 19 (c), when the Sa signal is greater amount of incident light than the incident signal Ik (or Vak level) to increase the amplification degree. 即ち、入射光量がIk よりも大きくなった時、ニー伸長回路により増幅度を大きくしてニー伸長動作を行う。 That is, when the amount of incident light is greater than Ik, performs knee extension operation by increasing the amplification factor in knee extension circuit. これにより、K点(Vak以上)より傾きが大きくなる信号Sakが得られる。 Thus, K points (or Vak) slope is larger signal Sak obtained from.

【0074】一方、図19(d)に示すように、Sb 信号が入射信号IK より大きな入射光量の時(Vbkレベル以上)増幅度を小さくする。 [0074] On the other hand, as shown in FIG. 19 (d), Sb signal is small when (or Vbk level) amplification of large incident light quantity than the incident signal IK. 即ち、入射光量がIk よりも大きくなった時、ニー圧縮回路により増幅度を小さくしてニー伸長動作を行う。 That is, when the amount of incident light is greater than Ik, performs knee extension operation by reducing the amplification factor in knee compression circuit. これにより、K点(Vbk以上)より傾きが小さくなる信号Sbkが得られる。 Thus, the signal Sbk the K point slope than (or Vbk) smaller is obtained.

【0075】そして、2つの信号SakとSbkを加算してSm 信号が得られる。 [0075] Then, Sm signal by adding the two signals Sak and Sbk are obtained. Sm 信号は、図19(e)に示すように入射光量がIk より小さい時、動解像度の良い信号成分Sa を小さくし、S/Nの良い信号成分Sb を大きくする。 Sm signal is the amount of incident light as shown in FIG. 19 (e) when Ik smaller, reducing the good signal component Sa of dynamic resolution, to increase the good signal component Sb of S / N. また、入射光量がIk より大きい時、動解像度の良い信号成分Sa を大きくし、S/Nの良い信号成分Sb を小さくすることもできる。 It is also possible to the amount of incident light is at greater than Ik, increasing the good signal component Sa of dynamic resolution, reducing the good signal component Sb of S / N.

【0076】このような信号処理により、モニタ上でノイズが目立ちやすい小さな信号レベルではS/Nを良くし、ノイズが比較的目立ちにくい大きな信号レベルは、 [0076] By such signal processing, to improve the S / N is on a monitor at a small signal level where noise is conspicuous, noise is relatively inconspicuous large signal level,
動解像度の良い信号成分Sa を大きくし、動解像度の改善効果をより大きくすることができる。 Good signal component Sa of dynamic resolution is increased, it is possible to increase the effect of improving the dynamic resolution. (実施例9)図18(b)に、本発明の第9の実施例における信号処理部の構成を示す。 (Embodiment 9) FIG. 18 (b), the showing the configuration of a signal processing unit in the ninth embodiment of the present invention. 撮像素子と駆動部には、第5〜第7の実施例を適用できる。 The image pickup device driving section can be applied to fifth to seventh embodiments.

【0077】CCD出力信号Sa はアンプによりG倍する。 [0077] CCD output signal Sa is G times by the amplifier. 一方、信号Sb は、γ回路により入射光量が小さい時は増幅度を大きくし、入射光量が大きい時の増幅度が小さくなるように増幅する。 On the other hand, the signal Sb, when the amount of incident light by γ circuit is small by increasing the amplification degree, and is amplified to an amplification degree when the amount of incident light is large is reduced. そして、2つの信号(G× Then, two signals (G ×
Sa とγ×Sb )を加算して1つの信号Sm を得る。 Obtaining one signal Sm by adding Sa and gamma × Sb).

【0078】本実施例における入射光量に対する出力信号の特性を、図20(a)〜(e)に示す。 [0078] The characteristics of the output signal with respect to the amount of incident light in the present embodiment, shown in FIG. 20 (a) ~ (e). CCD出力信号Sa とSb は図20(a)と図20(b)に示す。 CCD output signal Sa and Sb is illustrated in FIG. 20 (b) Fig. 20 (a).
これらの特性は、図19の(a)(b)と同じである。 These characteristics are the same as in FIG. 19 (a) (b).
図20(c)では、入力信号Sa をG倍して直線的に増加する信号GSa を示す。 In FIG. 20 (c), the indicating signals GSa to increase the input signal Sa linearly in G times. 一方、図20(d)では、S On the other hand, in FIG. 20 (d), S
b の信号がγ回路により入射光量が小さい時に増幅度が大きく、入射光量が大きくなるにしたがって増幅度が小さくなるようなγSb の特性が得られる。 b is large amplification degree when the signal is small amount of incident light by the γ circuit, characteristics of γSb as amplification degree decreases can be obtained in accordance with the amount of incident light increases.

【0079】この2つの信号(G×Sa とγ×Sb )を加算して1つの信号Sm を得る。 [0079] obtaining a single signal Sm by adding the two signals (G × Sa and gamma × Sb). このSm 信号の特性を図20(e)に示す。 The properties of this Sm signal shown in FIG. 20 (e). 本実施例では、第8の実施例と同様にモニタ上でノイズが目立ちやすい小さな出力信号レベルでは、動解像度の良い信号成分Sa レベルを小さくし、S/Nの良い信号Sb 成分を大きくしている。 In this embodiment, in the eighth embodiment as well as monitor the noise is conspicuous in small output signal level, a good signal component Sa levels of dynamic resolution smaller, by increasing the good signal Sb component of S / N there. また、モニタ上でノイズが目立ちにくい大きな出力信号レベルでは、動解像度の良い信号成分Sa レベルを大きくし、S/Nの良い信号Sb 成分を小さくすることで、動解像度の改善効果を高めている。 Furthermore, a large output signal level where noise is not conspicuous in the monitor, a better signal component Sa levels of dynamic resolution is increased, by reducing the good signal Sb component of S / N, to enhance the effect of improving the dynamic resolution . その他の信号処理方式を用いて信号Sa 成分とSb 成分比を変えることでも、 Also by changing the signal Sa component and Sb component ratio by using the other signal processing method,
同様の動解像度の改善ができる。 It can improve the same dynamic resolution. (実施例10)図18(c)に、本発明の第10の実施例における信号処理部の構成を示す。 (Example 10) FIG. 18 (c), the showing the configuration of a signal processing unit in the tenth embodiment of the present invention. 撮像素子と駆動部には、第5〜第7の実施例が適用できる。 The image pickup device driving section can examples of fifth to seventh apply.

【0080】CCD出力信号Sa は、ニー圧縮回路によりVak以上の信号増幅度を小さくする。 [0080] CCD output signal Sa is smaller than the signal amplification degree Vak by knee compression circuit. そして、Vamレベルより大きくなった時にクリップ動作を行う。 Then, the clipping operation when it becomes greater than the Vam level. この回路で得られた信号をSakとする。 The signal obtained by the circuit and Sak. そして、Sb 信号は高レベルクリップ回路によりVbmより大きな信号をクリップする。 Then, Sb signal clipping a larger signal than Vbm the high-level clip circuit. その出力をSbm信号とし、2つの信号SakとS The output and Sbm signals, two signals Sak and S
bmを加算した信号をSm 信号とする。 The addition signals a bm and Sm signal.

【0081】本実施例における入射光量に対する出力信号の特性を、図21(a)〜(e)に示す。 [0081] The characteristics of the output signal with respect to the amount of incident light in the present embodiment, shown in FIG. 21 (a) ~ (e). CCD出力信号Sa の特性を図21(a)に示し、Sb の特性を図21(b)に示す。 The characteristics of the CCD output signal Sa shown in FIG. 21 (a), shows the characteristics of Sb in FIG. 21 (b). 信号Sb は入射光量Im'より大きな信号は飽和してしまいVbm'でクリップした信号となる。 Signal Sb incident light intensity Im becomes a signal clipped in 'greater signal than Vbm becomes saturated'. このとき、クリップレベルが画素毎に大きく異なるため、18(c)に示した高レベルクリップ回路により図21(d)に示すようにVbmレベルでクリップするようにする。 In this case, since the clip level are significantly different for each pixel, so as to clip Vbm level as shown in FIG. 21 (d) by the high-level clip circuit shown in 18 (c). このときの最大入射光量を、Im とする。 The maximum amount of incident light at this time, and Im.

【0082】一方、CCD出力信号Sa は光電変換時間が短かいため、入射光量がIm'より大きくなっても飽和せずにVam' まで増加する。 [0082] On the other hand, CCD output signal Sa for paddle photoelectric conversion time is short, the amount of incident light is increased to 'Vam without saturating even larger than' Im. この信号を利用して、ニー圧縮回路により図21(c)に示すように入射光量Im Using this signal, the incident by knee compression circuit as shown in FIG. 21 (c) quantity Im
より大きな信号の増幅度を小さくする。 To reduce the amplitude of the larger signal. 即ち、K点より大きな信号を圧縮した動作を行う。 That is, the operation of compressing a large signal from the K point. また、Sakの信号もVamレベルでクリップし、画素毎の飽和のバラツキをカットする。 Further, clipping signal Sak in Vam level, cutting the variation in the saturation of each pixel.

【0083】そして、2つの信号を加算した信号Sm [0083] Then, the signal Sm obtained by adding the two signals
は、図21(e)の特性を示す。 Shows the characteristics of FIG. 21 (e). 最大入射光量を従来のIm よりN倍大きなレベルまで信号が得られる。 Signal is obtained the maximum amount of incident light to N times greater levels than conventional Im. 例えば、信号Sa の光電変換時間を1フィールドの1/10 For example, 1/10 photoelectric conversion time of the signal Sa 1 field
に設定することで、最大入射光量が約10倍(N=1 By setting the maximum amount of incident light is approximately 10 times (N = 1
0)向上できる。 0) can be improved. (実施例11)図22は、本発明の第11の実施例に係わる撮像システムの回路構成を示すブロック図である。 (Example 11) FIG. 22 is a block diagram showing a circuit configuration of an imaging system according to the eleventh embodiment of the present invention.
この実施例は、第3の実施例のような撮像システムを構成するに際し、第5〜第7の実施例における固体撮像装置を用いたものである。 This embodiment, when constituting the imaging system, such as in the third embodiment, in which using the solid-state imaging device according to fifth to seventh embodiments. 具体的には、光信号を集光するレンズ20、IT−CCD10、カメラ用同期パルス発生回路21、タイミング発生回路16,CCDドライバ17、信号再生回路28、プロセスアンプ22で構成される。 Specifically, the lens 20, IT-CCD 10, the camera synchronizing pulse generating circuit 21 to an optical signal for focusing, the timing generating circuit 16, CCD driver 17, the signal reproducing circuit 28, and a process amplifier 22.

【0084】光電変換時間Ta ,Tb の制御は同期パルス発生回路21からの同期パルスを受けるタイミング発生回路16で行い、同時にCCD10をドライバ17により駆動する。 [0084] performs photoelectric conversion time Ta, the control of Tb in the timing generation circuit 16 which receives the sync pulse from the sync pulse generator circuit 21, drives the CCD10 by the driver 17 at the same time. CCD10の出力信号Sai,Sb を信号再生回路28内で利得の異なるアンプ18で増幅し、加算回路19により合成し、信号Sm として出力する。 CCD10 output signal Sai, amplified by different amplifiers 18 gains in the inside signal reproducing circuit 28 Sb, were synthesized by the adder circuit 19 and outputs it as the signal Sm. そして、プロセスアンプ22にて黒レベルセット、γ補正、BLK処理などを行い、ビデオ出力信号を得る。 Then, the black level set by the process amplifier 22, gamma correction, performs like BLK process to obtain a video output signal.

【0085】このような構成であっても、第5〜第7の実施例と同様な効果が得られるのは勿論のことである。 [0085] Even with this configuration, the fifth to seventh similar effect as in the embodiments can be obtained is of course possible.
なお、本発明は上述した各実施例に限定されるものではない。 The present invention is not limited to the embodiments described above. 実施例では、撮像素子にIT−CCDを用いたが、IT−CCDに限らずFIT−CCDなどにも適用できる。 In the embodiment, using the IT-CCD to the imaging device, it can be applied to such FIT-CCD is not limited to the IT-CCD. また、光電変換部にアモルファスシリコンなどの光電変換膜をCCD上部に積層した光電変換膜積層型CCDにも用いることができる。 It can also be used a photoelectric conversion film such as amorphous silicon photoelectric conversion unit in the photoelectric conversion layer stack type CCD laminated on CCD top. また、撮像素子の出力信号を別々に取り出すために2線出力方式を用いたが、 Although using a two-wire output method for extracting an output signal of the image pickup device separately,
3線出力方式でもよく、1線出力方式で時間的に分割して光電変換時間の異なる信号を出力してよい。 May be a three-wire output system may output signals of different photoelectric conversion time by temporally dividing one line output method.

【0086】また、実施例では感光画素での光電変換時間の異なる信号を別々の画素で蓄積したが、同一の画素を用いても実施できる。 [0086] In the embodiment has been accumulated signals with different photoelectric conversion time of the photosensitive pixels in separate pixels can also be carried out using the same pixel. さらに実施例では、インターレース方式で説明したが、ノンインターレース方式でも実施できる。 In yet embodiment has been described in the interlace method may also be practiced in non-interlaced manner. また、光電変換時間単位をフィールド単位としたが、数フィールド単位でもフレーム単位、数フムーム単位でも任意に長い光電変換時間と短かい光電変換時間を設定することができる。 Although the photoelectric conversion time units to a field unit, it is possible to set the number field frames in units arbitrarily long photoelectric conversion time and short photoelectric conversion time in several Fumumu units.

【0087】また、信号処理回路はアナログ処理方式で説明したが、これをデジタル処理にすることで信号処理方式の自由度が増大する。 [0087] Further, the signal processing circuit is described in the analog processing system, which freedom of the signal processing method is increased by the digital processing. さらに、メモリを使用することで長い光電変換時間の信号や静止している信号を加算することで、さらにS/Nの良い信号が得られる。 Furthermore, by adding the signal being longer photoelectric conversion time of the signal or still to use a memory, a good signal is obtained of further S / N. その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。 Other, without departing from the scope of the present invention can be modified in various ways.

【0088】 [0088]

【発明の効果】以上詳述したように本発明(請求項1〜 As described above in detail the present invention (claim 1
4)によれば、低信号レベルと高信号レベルの光電変換時間を異ならせた撮像素子の駆動と、高信号レベル以上の信号(光電変換時間の短い信号)の増幅度を大きくする信号処理回路を用いることによって、動いている被写体を撮像した時に発生する動解像度の改善がS/Nの劣化なしに実現できる。 According to 4), the signal processing circuit to increase the drive of the image sensor having different photoelectric conversion time of the low signal levels and high signal levels, the amplification degree of the high signal level or signal (short signal of the photoelectric conversion time) by using the improvement of dynamic resolution that occurs when imaging a moving subject can be realized without deterioration of S / N. つまり、S/Nの劣化を招くことなく動解像度を改善させることができ、高画質の再生像が得られる固体撮像装置を実現することが可能となる。 In other words, it is possible to improve the dynamic resolution without causing the deterioration of S / N, it is possible to realize a solid-state imaging device of high quality reproduced image is obtained.

【0089】また、本発明(請求項5〜7)によって、 [0089] Also provided by the present invention (claim 5-7),
光信号の光電変換時間を異ならせた撮像素子の駆動により、動解像度の良い信号と信号レベルの減少を抑えたS The driving of the image pickup element having different photoelectric conversion time of the optical signal, suppressing the reduction of the good signal and the signal level of dynamic resolution S
/Nの良い信号を撮像素子より出力する。 / N of the good signal outputted from the imaging element. そして、信号処理回路を用いて2つの信号を加算し1つの信号とする。 Then, by adding the two signals to one signal by using the signal processing circuit. この時、モニタ上でノイズが目立つ小さな信号レベルでは、S/Nの良い信号成分を大きくする。 At this time, in a small signal level where noise is noticeable on a monitor, to increase the good signal component of S / N. また、ノイズが目立ちにくい大きな信号レベルでは、動解像度の良い信号成分を大きくなるように加算する。 Further, the large signal level where noise is less noticeable, adds to increase the good signal component of dynamic resolution. この動作によりS/Nの劣化を抑えて動解像度を改善させることができ、高画質の再生像が得られる固体撮像装置を実現することが可能となる。 This operation makes it possible to improve the dynamic resolution by suppressing the deterioration of the S / N, it is possible to realize a solid-state imaging device of high quality reproduced image is obtained.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】第1の実施例に係わる固体撮像装置を示す概略構成図。 1 is a schematic diagram showing a solid-state imaging device according to a first embodiment.

【図2】第1の実施例における固体撮像装置の第(I) [Figure 2] A solid-state imaging device in the first embodiment (I)
の動作方式を示す図。 It shows the mode of operation.

【図3】第1の実施例におけるクリップ動作を説明するためのもので、FIT−CCDの画素構成とポテンシャルを示す図。 [3] used for explaining the clipping operation of the first embodiment, it shows a pixel structure and a potential of the FIT-CCD.

【図4】第1の実施例におけるI−CCD部のポテンシャルφと感光画素PDで光電変換した信号電荷Qを示す図。 4 is a diagram showing a signal charge Q photoelectrically converted by the potential φ and the photosensitive pixels PD of I-CCD unit in the first embodiment.

【図5】第1の実施例における信号再生回路動作による光電変換特性(光入力に対する信号の変化を表わす特性)を示す図。 Figure 5 illustrates a photoelectric conversion characteristic (characteristic representing a signal change with respect to the optical input) by the signal reproducing circuit operation in the first embodiment.

【図6】第2の実施例における固体撮像装置の第(II) [6] The solid-state imaging device in the second embodiment (II)
の動作方式を示す図。 It shows the mode of operation.

【図7】第2の実施例におけるクリップ動作を説明するためのもので、FIT−CCDの画素構成とポテンシャルを示す図。 [7] intended to explain the clipping operation of the second embodiment, it shows a pixel structure and a potential of the FIT-CCD.

【図8】第3の実施例に係わる撮像システムの回路構成を示すブロック図。 8 is a block diagram showing a circuit configuration of an imaging system according to a third embodiment.

【図9】第3の実施例における信号再生回路の入力信号SigOSと出力信号SigM の光電変換特性を示す図。 9 is a diagram showing the photoelectric conversion characteristics of the input signal SigOS and output signal SigM signal reproducing circuit of the third embodiment.

【図10】第4の実施例における固体撮像装置の第(II [10] A (II of the solid-state imaging device in the fourth embodiment
I) の動作方式を示す図。 Shows an operation scheme I).

【図11】第5の実施例に係わる固体撮像装置を示す概略構成図。 Figure 11 is a schematic block diagram showing a solid-state imaging device according to a fifth embodiment.

【図12】第5の実施例におけるIT−CCDの動作図を示す図。 12 is a diagram showing an operation diagram of the IT-CCD according to the fifth embodiment.

【図13】第5の実施例における信号処理部の動作を示す図。 13 is a diagram showing an operation of the signal processing unit in the fifth embodiment.

【図14】第6の実施例に係わる固体撮像装置を示す概略構成図。 Figure 14 is a schematic block diagram showing a solid-state imaging device according to the sixth embodiment.

【図15】第6の実施例におけるIT−CCDの動作図を示す図。 FIG. 15 shows an operation diagram of the IT-CCD according to a sixth embodiment.

【図16】第7の実施例に係わる固体撮像装置を示す概略構成図。 Figure 16 is a schematic block diagram showing a solid-state imaging device according to a seventh embodiment.

【図17】第7の実施例におけるIT−CCDの動作図を示す図。 17 illustrates an operation diagram of the IT-CCD according to the seventh embodiment.

【図18】第8〜第10の実施例における信号処理部の構成を示す図。 FIG. 18 is a diagram showing a configuration of a signal processing unit in the eighth to tenth embodiments.

【図19】第8の実施例における入射光量に対する出力信号の特性を示す図。 Figure 19 is a graph showing characteristics of the output signal with respect to the amount of incident light in the eighth embodiment.

【図20】第9の実施例における入射光量に対する出力信号の特性を示す図。 [Figure 20] Figure 9 shows characteristics of an output signal with respect to the amount of incident light in the embodiment of.

【図21】第10の実施例における入射光量に対する出力信号の特性を示す図。 Figure 21 is a graph showing characteristics of the output signal with respect to the amount of incident light in the tenth embodiment.

【図22】第11の実施例に係わる撮像システムの回路構成を示すブロック図。 Figure 22 is a block diagram showing a circuit configuration of an imaging system according to the 11th embodiment.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

PD…感光画素 I−CCD…垂直信号電荷転送部 H−CCD…水平信号電荷転送部 M…1フィールド期間のメモリ部 ID…信号排出用ドレイン BG…分離ゲート A…オンチップアンプ R…リセットトランジスタ A1 ,A2 …アンプ S1 ,S2 …スイッチ C…コンパレータ N…インバータ W. PD ... photosensitive pixels I-CCD ... vertical signal charge transfer section H-CCD ... horizontal signal charge transfer section memory unit ID ... signal discharging the drain of M ... 1 field period BG ... isolation gate A ... on-chip amplifier R ... reset transistor A1 , A2 ... amplifier S1, S2 ... switch C ... comparator N ... inverter W. CLIP…ホワイトクリップ回路 10…インターライン転送型CCD(IT−CCD) 11…感光画素PD 12…垂直CCD(V−CCD) 13…水平CCD(H−CCD) 14…オンチップアンプ 15…ドレインSD 16…駆動タイミング発生回路 CLIP ... white clip circuit 10 ... interline transfer CCD (IT-CCD) 11 ... photosensitive pixels PD 12 ... vertical CCD (V-CCD) 13 ... horizontal CCD (H-CCD) 14 ... on-chip amplifier 15 ... drain SD 16 ... drive timing generation circuit

Claims (7)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】半導体基板上に複数の感光画素を配列してなる固体撮像素子と、この固体撮像素子を駆動すると共に該素子の感光画素の光電変換時間を制御する駆動回路と、この駆動回路により複数の光電変換時間を有する信号を得て、光電変換時間の長い第1の信号に対して所定レベル以上をクリップすると共に、このクリップした信号と光電変換時間の短い第2の信号を加算する手段と、 1. A state imaging device formed by arranging a plurality of photosensitive pixels on a semiconductor substrate, a driving circuit for controlling the photoelectric conversion time of the photosensitive pixels of the element to drive the solid-state imaging device, the driving circuit to obtain a signal having a plurality of photoelectric conversion time by, the clips the predetermined level or more for long first signal of the photoelectric conversion time, adds the shorter second signal of the clipped signal and the photoelectric conversion time and means,
    該手段により加算した信号を増幅して出力する際に、第2の信号に対する増幅率を第1の信号に対する増幅率より大きく設定した信号処理回路とを具備してなることを特徴とする固体撮像装置。 When amplifying and outputting a signal obtained by adding by said means, the solid-state image characterized by comprising comprises a signal processing circuit which is set larger than the gain for the gain of the first signal to the second signal apparatus.
  2. 【請求項2】半導体基板上に複数の感光画素を配列してなる固体撮像素子と、この固体撮像素子を駆動すると共に該素子の感光画素の光電変換時間を制御する駆動回路と、この駆動回路により複数の光電変換時間を有する信号を得て、光電変換時間の長い第1の信号に対して所定レベル以上をクリップすると共に、このクリップした信号と光電変換時間の短い第2の信号を加算する手段と、 Wherein the solid-state imaging device formed by arranging a plurality of photosensitive pixels on a semiconductor substrate, a driving circuit for controlling the photoelectric conversion time of the photosensitive pixels of the element to drive the solid-state imaging device, the driving circuit to obtain a signal having a plurality of photoelectric conversion time by, the clips the predetermined level or more for long first signal of the photoelectric conversion time, adds the shorter second signal of the clipped signal and the photoelectric conversion time and means,
    該手段により加算した信号を増幅して出力する際に、第2の信号に対する増幅率を複数に分けて異ならせ、少なくとも一部を第1の信号に対する増幅率よりも大きくし、かつ加算した信号レベルの増大に伴い増幅率が順次小さくなるよう設定した信号処理回路とを具備してなることを特徴とする固体撮像装置。 When amplifying and outputting a signal obtained by adding by said means, varied separately gain for the second signal to a plurality, at least a portion larger than gain for the first signal, and the addition signal the solid-state imaging device, characterized in that the amplification factor with the levels of increase is by and a signal processing circuit which is configured to gradually decrease.
  3. 【請求項3】前記固体撮像素子は複数フィールド周期で動作し、前記感光画素の光電変換時間の制御はフィールド単位で光電変換時間の長い信号と光電変換時間の短い信号を交互に出力するものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の固体撮像装置。 Wherein the solid-state imaging device intended to operate in a plurality of fields periods, for outputting a short signal of long signal and the photoelectric conversion time of the photoelectric conversion time alternately control the field unit of the photoelectric conversion time of the photosensitive pixels the solid-state imaging device according to claim 1 or 2, characterized in that.
  4. 【請求項4】請求項1又は2に記載の固体撮像装置と、 4. A solid-state imaging device according to claim 1 or 2,
    前記固体撮像素子及び駆動回路に同期パルスを与える同期パルス発生回路と、前記固体撮像素子の受光部に被写体の像を結像するレンズと、前記同期パルス発生回路からの同期パルスに応じて動作し、前記信号処理回路の出力信号を元にビデオ信号を作成するプロセスアンプとを具備してなることを特徴とする撮像システム。 A synchronizing pulse generating circuit for providing a synchronization pulse to the solid-state imaging device and a driving circuit, and a lens for forming an image of an object on a light receiving portion of the solid-state imaging device operates in response to the sync pulse from the sync pulse generator circuit the imaging system characterized by comprising; and a process amplifier of creating an original to the video signal an output signal of said signal processing circuit.
  5. 【請求項5】半導体基板上に複数の感光画素を配列してなる固体撮像素子と、この固体撮像素子を駆動すると共に該素子の感光画素の光電変換時間を制御する駆動回路と、この駆動回路により複数の光電変換時間を有する信号を得て、光電変換時間の長い第1の信号と光電変換時間の短い第2の信号を別々に出力する手段と、第2の信号に対する増幅率を第1の信号に対する増幅率より大きく設定して各々の信号を増幅し、増幅した信号を加算して1つの信号にする信号処理回路とを具備してなることを特徴とする固体撮像装置。 5. A formed by arranging a plurality of photosensitive pixels on a semiconductor substrate a solid-state imaging device, a driving circuit for controlling the photoelectric conversion time of the photosensitive pixels of the element to drive the solid-state imaging device, the driving circuit to obtain a signal having a plurality of photoelectric conversion time, the means for outputting the short second signal of a long first signal of the photoelectric conversion time and the photoelectric conversion time separately, the gain for the second signal first the solid-state imaging device for amplifying the respective signals is set larger than the gain for the signals, characterized in that by adding the amplified signal formed by and a signal processing circuit for a single signal.
  6. 【請求項6】半導体基板上に複数の感光画素を配列してなる固体撮像素子と、この固体撮像素子を駆動すると共に、垂直方向に隣接する画素の一方の光電変換時間をT 6. A formed by arranging a plurality of photosensitive pixels on a semiconductor substrate a solid-state imaging device, to drive the solid-state imaging device, one of the photoelectric conversion time of the vertically adjacent pixels T
    b 、他方の光電変換時間をTa +Tc (=Tb )に設定し、かつフィールド毎に各々の画素で光電変換時間をT b, other photoelectric conversion time is set to Ta + Tc (= Tb), and the photoelectric conversion time at each pixel for each field T
    b とTa+Tc に交互に切り替える駆動回路と、光電変換時間Tb で得られる信号Qb 及び光電変換時間Tc で得られる信号Qc を加算した信号Qb +Qc と光電変換時間Ta で得られる信号Qa とを別々に出力する手段と、信号Qa に対する増幅率を信号Qb +Qc に対する増幅率より大きく設定して各々の信号を増幅し、増幅した信号を加算して1つの信号にする信号処理回路とを具備してなることを特徴とする固体撮像装置。 A drive circuit for switching alternately b and Ta + Tc, a signal Qa obtained by the signal obtained by adding the signal Qc obtained by the photoelectric conversion time signal Qb and the photoelectric conversion time obtained by Tb Tc Qb + Qc and the photoelectric conversion time Ta separately means for outputting, set larger than the gain for the amplification factor signal Qb + Qc for signal Qa amplifies each signal, and includes a signal processing circuit for a single signal by adding the amplified signal the solid-state imaging device, characterized in that.
  7. 【請求項7】請求項5又は6に記載の固体撮像装置と、 7. A solid-state imaging device according to claim 5 or 6,
    前記固体撮像素子及び駆動回路に同期パルスを与える同期パルス発生回路と、前記固体撮像素子の受光部に被写体の像を結像するレンズと、前記同期パルス発生回路からの同期パルスに応じて動作し、前記信号処理回路の出力信号を元にビデオ信号を作成するプロセスアンプとを具備してなることを特徴とする撮像システム。 A synchronizing pulse generating circuit for providing a synchronization pulse to the solid-state imaging device and a driving circuit, and a lens for forming an image of an object on a light receiving portion of the solid-state imaging device operates in response to the sync pulse from the sync pulse generator circuit the imaging system characterized by comprising; and a process amplifier of creating an original to the video signal an output signal of said signal processing circuit.
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