JPH0993492A - Solid-state image pickup device - Google Patents

Solid-state image pickup device

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Publication number
JPH0993492A
JPH0993492A JP7272121A JP27212195A JPH0993492A JP H0993492 A JPH0993492 A JP H0993492A JP 7272121 A JP7272121 A JP 7272121A JP 27212195 A JP27212195 A JP 27212195A JP H0993492 A JPH0993492 A JP H0993492A
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JP
Japan
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horizontal
read
reading
speed
shift register
Prior art date
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Pending
Application number
JP7272121A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumihiko Ando
文彦 安藤
Kenji Miyata
憲治 宮田
Shuichi Araki
秀一 荒木
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.)
Olympus Corp
Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
Olympus Optical 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 Nippon Hoso Kyokai NHK, Japan Broadcasting Corp, Olympus Optical Co Ltd filed Critical Nippon Hoso Kyokai NHK
Priority to JP7272121A priority Critical patent/JPH0993492A/en
Publication of JPH0993492A publication Critical patent/JPH0993492A/en
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the solid-state image pickup device capable of high speed read and uniform read by providing a low speed horizontal read section and a high speed horizontal read section and allowing the low speed read section to read different picture element signals with a delay time of one picture element or over at least. SOLUTION: A start pulse ΦHST1 is given to a 1st shift register 3 at a time t1 and a start pulse ΦHST2 is given to a 2nd shift register 4 at a time t2 . Outputs from the shift registers 3, 4 are Φ5-1 ,...Φ5-n and they are sequentially outputted and fed to gates of horizontal selector switches 5-1,..., 5-n and picture element signals of a row selected by a vertical scanning circuit 2 is outputted to horizontal read lines 7-1, 7-2 from a time t3 sequentially. A signal of a timing delayed by one picture element is read to a 2nd horizontal read line 7-2 with respect to the 1st read line. Furthermore, in the high speed read section, the signal from the low speed read section is selected and read, and since the timing of both the sections is equal to each other, no ununiformity of the signal is caused and a regular signal is obtained.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、テレビカメラ等
光画像を電気信号に変換する固体撮像装置に関し、特に
高速読み出し動作の可能な固体撮像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image pickup device for converting an optical image into an electric signal, such as a television camera, and more particularly to a solid-state image pickup device capable of high-speed read operation.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、XYアドレス型の固体撮像装置の
高速読み出しに関しては、例えば特開昭61−2347
5号公報に開示されている読み出し方法が知られてい
る。この公報開示の固体撮像装置の構成を図8に、その
動作を説明するためのタイミングチャートを図9に示
す。この従来例は、二次元状に配列された固体撮像素子
101と、垂直方向の画素を選択する垂直走査回路102
と、水平方向の画素を選択する水平シフトレジスタ103
と、水平方向の画素を順次読み出すための水平選択スイ
ッチ104-1,104-2,・・・104-nと、3本の水平読み
出しライン106-1,106-2,106-3に読み出された画素
信号を正規の時系列信号に変換するための水平走査スイ
ッチ105-1,105-2,105-3とで構成されている。固体
撮像素子101 としては、XYアドレス方式を用いること
の可能なものであれば種類は何でもよい。水平選択スイ
ッチ104-1,104-2,・・・104-n及び水平走査スイッ
チ105-1,105-2,105-3はMOSトランジスタからな
り、水平選択スイッチ104-1,104-2,・・・104-nの
ゲートには水平シフトレジスタ103 の出力が入力され、
水平走査スイッチ105-1,105-2,105-3のゲートには
クロック(ΦHH1 ,ΦHH2 ,ΦHH3 )が入力されてるよ
うになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for high-speed reading of an XY address type solid-state image pickup device, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-2347.
The reading method disclosed in Japanese Patent No. 5 is known. FIG. 8 shows the configuration of the solid-state imaging device disclosed in this publication, and FIG. 9 shows a timing chart for explaining its operation. This conventional example is a solid-state image sensor arrayed two-dimensionally.
101 and a vertical scanning circuit 102 for selecting pixels in the vertical direction
And a horizontal shift register 103 for selecting pixels in the horizontal direction.
And horizontal selection switches 104-1, 104-2, ... 104-n for sequentially reading out pixels in the horizontal direction, and three horizontal readout lines 106-1, 106-2, 106-3 for readout. The horizontal scanning switches 105-1, 105-2, and 105-3 for converting the generated pixel signals into regular time-series signals. The solid-state image pickup device 101 may be of any type as long as it can use the XY address system. The horizontal selection switches 104-1, 104-2, ... 104-n and the horizontal scanning switches 105-1, 105-2, 105-3 are composed of MOS transistors, and the horizontal selection switches 104-1, 104-2 ,. .... The output of the horizontal shift register 103 is input to the gate of 104-n,
The clock to the gate of the horizontal scanning switches 105-1,105-2,105-3 (Φ HH1, Φ HH2, Φ HH3) is adapted to being input.

【0003】そして、この従来例では画素の読み出し部
が、低速水平読み出し部と高速水平読み出し部とに分け
られており、低速水平読み出し部は、水平シフトレジス
タ103 と水平選択スイッチ104-1,104-2,・・・104-
nとからなり、一般に行われている多線読み出し方式が
用いられている。一方、高速水平読み出し部は、水平走
査スイッチ105-1,105-2,105-3から構成されてい
る。
In this conventional example, the pixel reading section is divided into a low-speed horizontal reading section and a high-speed horizontal reading section. The low-speed horizontal reading section has a horizontal shift register 103 and horizontal selection switches 104-1, 104. -2 ... 104-
The multi-line reading method that is commonly used is used. On the other hand, the high-speed horizontal reading section is composed of horizontal scanning switches 105-1, 105-2, 105-3.

【0004】このように構成されている固体撮像装置の
動作は、次のように行われる。垂直走査回路102 により
ある行が選択された後、水平シフトレジスタ103 により
読み出しパルスΦ104-1 ,・・・Φ104-n が出力され、
順次水平選択スイッチ104-1,104-2,・・・104-nを
介して水平方向3画素分の信号が、一度に水平読み出し
ライン106-1,106-2,106-3に読み出される。3本の
水平読み出しライン106-1,106-2,106-3に読み出さ
れた信号は、水平走査スイッチ105-1,105-2,105-3
により正規の時系列信号に変換されて映像信号となる。
水平読み出しライン106-1に読み出された信号は時刻t
4 からt5 の間に、水平読み出しライン106-2にに読み
出された信号は時刻t5 からt6 の間に、水平読み出し
ライン106-3に読み出された信号はt6 からt7 の間
に、それぞれ対応する水平走査スイッチがオンすること
により、それぞれ正規の時系列信号に変換されて映像信
号となる。すなわち、最初に低速水平読み出し部におい
て3線読み出しを行った後、高速水平読み出し部におい
て3線読み出し信号を1線式の時系列信号Sigに変換し
て映像信号としている。なお、図9において、HDは水
平同期信号、ΦH1,ΦH2,ΦHST は水平シフトレジスタ
へ入力される基本クロック及びスタートパルスである。
The operation of the solid-state image pickup device configured as described above is performed as follows. After a row is selected by the vertical scanning circuit 102, read pulses Φ 104-1 , ... Φ 104-n are output by the horizontal shift register 103,
The signals for three pixels in the horizontal direction are sequentially read out to the horizontal readout lines 106-1, 106-2, 106-3 via the horizontal selection switches 104-1, 104-2, ... 104-n in sequence. The signals read to the three horizontal read lines 106-1, 106-2, 106-3 are the horizontal scan switches 105-1, 105-2, 105-3.
Is converted into a regular time-series signal and becomes a video signal.
The signal read on the horizontal read line 106-1 is at time t.
Between 4 and t 5 , the signal read on the horizontal read line 106-2 is between time t 5 and t 6 , and the signal read on the horizontal read line 106-3 is between t 6 and t 7. During this period, the corresponding horizontal scanning switches are turned on to be converted into the regular time series signals and become the video signals. That is, after the 3-line reading is first performed in the low-speed horizontal reading unit, the 3-line reading signal is converted into the 1-line time-series signal Sig in the high-speed horizontal reading unit to be a video signal. In FIG. 9, HD is a horizontal synchronizing signal, and Φ H1 , Φ H2 , and Φ HST are basic clocks and start pulses input to the horizontal shift register.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
固体撮像装置の読み出し方法では、次のような問題があ
った。すなわち、低速水平読み出し部による読み出し
は、複数の画素列をブロック分けにして一度に読みだす
ために、読み出しのタイミングが1グループ同時である
のに対し、高速水平読み出し部による読み出しのタイミ
ングは1画素分毎に遅延しているため、画素によっては
低速水平走査と高速水平走査とのタイミングが異なり、
同一の画素信号でも水平読み出し線毎に異なった出力と
して取り出される。図9に示すように、水平選択スイッ
チの読み出しにより、水平読み出しライン106-1,106-
2,106-3には正規の信号レベルが同時に出力される
が、高速水平読み出し部である水平走査スイッチ105-
1,105-2,105-3では1画素分づつ遅延してオンする
ため(時刻t4 ,t5 ,t6 )、正規の時系列信号に変
換するタイミングが異なる。すなわち、水平読み出しラ
インが完全に充電されないうちに水平走査スイッチ105-
1がオンするのに対して、水平走査スイッチ105-3は完
全に充電されてからオンすることになる。したがって、
最初の水平走査スイッチがオンするタイミングが、水平
読み出しラインに画素信号が完全に読み出される前のた
め、時系列の信号として変換された信号出力には時間差
が発生する。すなわち変調されてしまうという問題があ
った。
By the way, the above-mentioned conventional reading method of the solid-state image pickup device has the following problems. That is, in the reading by the low-speed horizontal reading unit, the reading timing is simultaneous for one group because a plurality of pixel columns are divided into blocks and read at one time, whereas the reading timing by the high-speed horizontal reading unit is 1 pixel. Since it is delayed every minute, the timing of low-speed horizontal scanning and high-speed horizontal scanning differs depending on the pixel,
Even the same pixel signal is taken out as a different output for each horizontal readout line. As shown in FIG. 9, by reading the horizontal selection switch, the horizontal read lines 106-1 and 106-
Although the normal signal level is simultaneously output to 2, 106-3, a horizontal scanning switch 105- which is a high-speed horizontal reading unit.
To turn it on one pixel at a time delay At 1,105-2,105-3 (time t 4, t 5, t 6 ), the timing of converting a time series signal of normal different. That is, before the horizontal readout line is fully charged, the horizontal scan switch 105-
1 is turned on, whereas the horizontal scanning switch 105-3 is turned on after being fully charged. Therefore,
Since the timing when the first horizontal scanning switch is turned on is before the pixel signal is completely read out to the horizontal readout line, a time difference occurs in the signal output converted as a time-series signal. That is, there was a problem that it was modulated.

【0006】本発明は、従来の固体撮像装置おける上記
問題点を解消するためになされたもので、低速水平読み
出しによる読み出し信号を、高速水平読み出しにより所
定のタイミングに配列するXYアドレス方式の固体撮像
装置において、時間差がなく、出力が読み出しによって
変調されることのない、画素の出力に対応した正規の映
像信号が得られるようにすることを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems in the conventional solid-state image pickup device, and an XY address type solid-state image pickup device in which a read signal by low-speed horizontal read is arranged at a predetermined timing by high-speed horizontal read. It is an object of the present invention to obtain a normal video signal corresponding to the output of a pixel, which has no time difference and whose output is not modulated by reading.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項1記載の発明は、水平方向に配列した画素列
の画素信号を複数の水平読み出し線に読み出すための水
平シフトレジスタと水平選択スイッチとからなる低速水
平読み出し部と、該低速水平読み出し部の複数の水平読
み出し線に読み出した画素信号を所定のタイミングに配
列する水平走査スイッチからなる高速水平読み出し部と
を備えたXYアドレス方式の固体撮像装置において、前
記低速水平読み出し部は、前記複数の各水平読み出し線
に少なくとも1画素分以上の遅延時間をもった異なる画
素信号をそれぞれ読み出すように構成するものであり、
また請求項2記載の発明は、請求項1記載の固体撮像装
置において、前記低速水平読み出し部は、少なくともn
個(n:2以上の整数)の水平シフトレジスタを備え、
水平選択スイッチは(n−1)おきに共通の水平シフト
レジスタに接続して構成するものである。
In order to solve the above problems, the present invention according to claim 1 provides a horizontal shift register and a horizontal shift register for reading out pixel signals of a pixel column arranged in the horizontal direction to a plurality of horizontal readout lines. An XY address system including a low-speed horizontal reading unit including a selection switch, and a high-speed horizontal reading unit including a horizontal scanning switch that arranges pixel signals read on a plurality of horizontal reading lines of the low-speed horizontal reading unit at predetermined timings. In the solid-state image pickup device, the low-speed horizontal read section is configured to read different pixel signals having a delay time of at least one pixel or more on each of the plurality of horizontal read lines,
According to a second aspect of the present invention, in the solid-state image pickup device according to the first aspect, the low-speed horizontal reading unit is at least n.
The number of horizontal shift registers (n: integer of 2 or more) is provided,
The horizontal selection switch is connected to a common horizontal shift register every (n-1).

【0008】このように、低速水平読み出し部の複数の
水平読み出し線で画素信号の読み出しを行う場合に、各
水平読み出し線に少なくとも1画素分以上の遅延時間間
隔をおいて画素信号を読み出すことにより、高速水平読
み出し部において所定のタイミングに配列して時系列信
号に変換しても、読み出し走査による信号の不均一性は
発生せず、更に読み出しによって変調されることもな
く、画素出力に対応した正規の映像信号が得られる。
As described above, when the pixel signal is read by the plurality of horizontal read lines of the low-speed horizontal read unit, the pixel signal is read at a delay time interval of at least one pixel on each horizontal read line. Even when arranged at a predetermined timing in the high-speed horizontal readout unit and converted into a time-series signal, the signal non-uniformity due to the readout scanning does not occur, and further, it is not modulated by the readout and corresponds to the pixel output. A regular video signal can be obtained.

【0009】請求項3記載の発明は、請求項1記載の固
体撮像装置において、前記低速水平読み出し部を、1つ
の水平シフトレジスタと、該水平シフトレジスタの出力
からm画素分(m:1以上の整数)までの任意の遅延時
間をもった出力パルスを発生させて前記水平選択スイッ
チを制御する制御回路とを設けて構成するものである。
このように構成することにより、水平シフトレジスタは
1個で足り、回路構成が簡単になると共に出力パルスの
遅延時間を自由に調整することができ、駆動周波数にあ
ったパルスを容易に発生させることが可能となる。
According to a third aspect of the present invention, in the solid-state image pickup device according to the first aspect, the low-speed horizontal reading section is provided with one horizontal shift register and m pixels (m: 1 or more) from the output of the horizontal shift register. Control circuit for generating an output pulse having an arbitrary delay time up to the integer) and controlling the horizontal selection switch.
With this configuration, one horizontal shift register is sufficient, the circuit configuration is simple, the delay time of the output pulse can be freely adjusted, and a pulse suitable for the driving frequency can be easily generated. Is possible.

【0010】請求項4記載の発明は、請求項1〜3のい
ずれか1項に記載の固体撮像装置において、前記高速水
平読み出し部の水平走査スイッチを構成するトランジス
タのgmを、前記低速水平読み出し部の水平選択スイッチ
を構成するトランジスタのgmより大きく設定するもので
ある。このように構成することにより、高速水平読み出
し部の水平走査スイッチを構成するトランジスタのオン
抵抗を小さくでき、速いスイッチング動作をさせること
が可能となる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the solid-state image pickup device according to any one of the first to third aspects, the gm of a transistor forming a horizontal scanning switch of the high-speed horizontal reading section is set to the low-speed horizontal reading. It is set to be larger than the gm of the transistor that constitutes the horizontal selection switch of this section. With this configuration, the on-resistance of the transistor that forms the horizontal scanning switch of the high-speed horizontal reading unit can be reduced, and a fast switching operation can be performed.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】次に実施の形態について説明す
る。図1は本発明に係る固体撮像装置の第1の実施の形
態を示す回路構成図で、図2はその動作を説明するため
のタイミングチャートを示している。この第1の実施の
形態は、請求項1,2,4に記載の各発明に対応するも
ので、次のように構成されている。すなわち、二次元状
に配列された固体撮像素子1と、垂直方向の画素を選択
する垂直走査回路2と、低速水平読み出し部を構成する
第1及び第2の水平シフトレジスタ3,4及び水平選択
スイッチ5−1,5−2,・・・5−nと、高速水平読
み出し部を構成する水平走査スイッチ6−1,6−2と
で構成されている。固体撮像素子1としては、XYアド
レス方式を用いることのできるものであれば種類は問わ
ない。この実施の形態では水平シフトレジスタを2つ設
け、水平選択スイッチ5−1,5−2,・・・5−nを
交互に2つの水平シフトレジスタ3,4に接続して、低
速水平読み出しを制御するようになっている。すなわ
ち、低速水平読み出し部では2線読み出しとなってい
る。
Next, an embodiment will be described. FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing a first embodiment of a solid-state imaging device according to the present invention, and FIG. 2 shows a timing chart for explaining the operation thereof. The first embodiment corresponds to each invention described in claims 1, 2 and 4, and is configured as follows. That is, the solid-state imaging devices 1 arranged two-dimensionally, the vertical scanning circuit 2 that selects pixels in the vertical direction, the first and second horizontal shift registers 3 and 4 that configure the low-speed horizontal reading unit, and the horizontal selection. The switches 5-1, 5-2, ... 5-n and the horizontal scanning switches 6-1 and 6-2 that form a high-speed horizontal reading unit. The solid-state image sensor 1 may be of any type as long as it can use the XY address system. In this embodiment, two horizontal shift registers are provided, and horizontal selection switches 5-1, 5-2, ... 5-n are alternately connected to the two horizontal shift registers 3 and 4 to perform low-speed horizontal reading. It is designed to be controlled. In other words, the low-speed horizontal reading unit performs 2-line reading.

【0012】水平選択スイッチ5−1,5−2,・・・
5−nはMOSトランジスタからなり、水平シフトレジ
スタ3,4の出力がそれらのゲートに入力されている。
また水平走査スイッチ6−1,6−2もMOSトランジ
スタにより構成されている。ここで水平走査スイッチ6
−1,6−2は場所的余裕が十分にあるため、水平走査
スイッチ6−1,6−2を構成するMOSトランジスタ
のgm(電圧−電流変換率)を、水平選択スイッチ5−
1,5−2,・・・5−nを構成するMOSトランジス
タの10倍以上大きいものを使うことができる。したがっ
て、オン抵抗が1/10以下となるため、時定数は1/50
0 以下となり、十分に速いスイッチングが可能となる。
一例として、水平選択スイッチを構成するMOSトラン
ジスタのゲートの長さ×幅(L×W)が、1μm×10μ
mであるのに対し、水平走査スイッチを構成するMOS
トランジスタのゲートは、1μm×100 μmにすること
ができる。
Horizontal selection switches 5-1, 5-2, ...
5-n is composed of MOS transistors, and the outputs of the horizontal shift registers 3 and 4 are input to their gates.
The horizontal scan switches 6-1 and 6-2 are also composed of MOS transistors. Here, the horizontal scan switch 6
Since -1, 6-2 have a sufficient space, the gm (voltage-current conversion rate) of the MOS transistors forming the horizontal scan switches 6-1, 6-2 is set to the horizontal selection switch 5-.
It is possible to use a MOS transistor which is 10 times or more as large as the MOS transistor constituting 1,5-2, ..., 5-n. Therefore, the on-resistance is 1/10 or less, and the time constant is 1/50.
It becomes 0 or less, and sufficiently fast switching becomes possible.
As an example, the gate length × width (L × W) of the MOS transistor forming the horizontal selection switch is 1 μm × 10 μ.
In contrast to m, the MOS that constitutes the horizontal scanning switch
The gate of the transistor can be 1 μm × 100 μm.

【0013】第1及び第2の水平シフトレジスタ3,4
の基本クロック(ΦH1,ΦH2)は共通であり、スタート
パルスΦHST1,ΦHST2のタイミングのみが異なってい
る。水平走査スイッチ6−1,6−2の制御信号(Φ
HH1 ,ΦHH2 )は、水平シフトレジスタ3,4の基本ク
ロックと同様のクロック(ΦHH1 =ΦH2,ΦHH2
ΦH1)である。
First and second horizontal shift registers 3, 4
The basic clocks (Φ H1 , Φ H2 ) are common, and only the timings of the start pulses Φ HST1 and Φ HST2 are different. Control signals for the horizontal scanning switches 6-1 and 6-2 (Φ
HH1 , Φ HH2 ) are clocks (Φ HH1 = Φ H2 , Φ HH2 =) similar to the basic clocks of the horizontal shift registers 3 and 4.
Φ H1 ).

【0014】次に、このように構成されている第1の実
施の形態の動作について説明する。まず、時刻t1 で第
1の水平シフトレジスタ3にスタートパルスΦHST1が、
時刻t2 には第2の水平シフトレジスタ4にスタートパ
ルスΦHST2が、それぞれ与えられる。シフトレジスタ
3,4の出力はΦ5-1 ,Φ5-2 ,・・・Φ5-n となり、
順次出力されて、それぞれ水平選択スイッチ5−1,5
−2,・・・5−nのゲートに印加され、垂直走査回路
2により選択された行の画素信号は、時刻t3 から水平
選択スイッチ5−1,5−2,・・・5−nを介して順
次水平読み出しライン7−1,7−2に出力される。こ
こで第2の水平読み出しライン7−2には、第1の水平
読み出しライン7−1に対して1画素分の遅延したタイ
ミングの信号が読み出される。
Next, the operation of the first embodiment configured as described above will be described. First, at time t 1 , a start pulse Φ HST1 is applied to the first horizontal shift register 3
At time t 2 , the start pulse Φ HST2 is applied to the second horizontal shift register 4, respectively. The outputs of the shift registers 3 and 4 are Φ 5-1 , Φ 5-2 , ... Φ 5-n ,
The signals are sequentially output and the horizontal selection switches 5-1 and 5 are output.
The pixel signals of the row applied to the gates of −2, ..., 5-n and selected by the vertical scanning circuit 2 are horizontal selection switches 5-1, 5-2, ... 5-n from time t 3. Are sequentially output to the horizontal read lines 7-1 and 7-2. Here, a signal at a timing delayed by one pixel from the first horizontal read line 7-1 is read to the second horizontal read line 7-2.

【0015】続いて水平読み出しライン7−1及び7−
2に読み出された画素信号は、画素読み出し周波数(サ
ンプルレート)で駆動される水平走査スイッチ6−1,
6−2により、正規の時系列の信号に変換される。すな
わち、水平読み出しライン7−1に読み出され信号は、
時刻t4 からt5 間にクロックΦHH1 により制御される
水平走査スイッチ6−1により、また水平読み出しライ
ン7−2に読み出された信号は、時刻t5 からt6 間に
クロックΦHH2 により制御される水平走査スイッチ6−
2により、正規の時系列信号に変換され、あとはこの繰
り返しにより、1線式の映像信号Sigとなる。
Then, horizontal read lines 7-1 and 7-
The pixel signal read to 2 is the horizontal scanning switch 6-1 driven at the pixel reading frequency (sample rate),
6-2, the signal is converted into a regular time-series signal. That is, the signal read to the horizontal read line 7-1 is
The signal read by the horizontal scan switch 6-1 controlled by the clock Φ HH1 between the times t 4 and t 5 and the signal read on the horizontal read line 7-2 by the clock Φ HH2 between the times t 5 and t 6. Controlled horizontal scan switch 6-
2, the signal is converted into a regular time-series signal, and thereafter, by repeating this, a 1-line type video signal Sig is obtained.

【0016】このような読み出し構成によれば、高速水
平読み出し部で、低速水平読み出し部で読み出された複
数の水平読み出しラインの信号を順次切り替えて読み出
すわけであるが、低速水平読み出し部による読み出し開
始のタイミングと、高速水平読み出し部による読み出し
開始のタイミングが、どの水平読み出しラインにおいて
も等しいため、すなわち水平選択スイッチがオンになっ
てから水平走査スイッチがオンになるまでの時間は、全
ての水平読み出しラインにおいて等しいため、読み出し
走査による信号の不均一性は生じずに、更に出力が読み
出しによって変調されることなく、画素の出力に対応し
た正規の映像信号が得られる。
According to such a reading configuration, the high-speed horizontal reading unit sequentially reads and switches the signals of the plurality of horizontal reading lines read by the low-speed horizontal reading unit. Since the start timing and the read start timing by the high-speed horizontal reading unit are the same in every horizontal reading line, that is, the time from turning on the horizontal selection switch to turning on the horizontal scanning switch is the same for all horizontal reading lines. Since the read lines are the same, the signal nonuniformity due to the read scanning does not occur, and the output is not modulated by the read, and a normal video signal corresponding to the output of the pixel can be obtained.

【0017】また、水平シフトレジスタの動作周波数
が、画素読み出し周波数(サンプルレート)の1/2に
なると同時に、水平選択スイッチ5−1,5−2,・・
・5−nの導通時間も2倍となるため、水平読み出しラ
インに十分な信号電荷を読み出すことが可能となる。す
なわち、水平読み出しラインが充電される時間は十分に
あり、水平読み出しラインが十分に充電してから水平走
査スイッチがオンして、時系列の信号が読み出される。
したがって、従来技術のように、水平読み出しラインが
充電しきれないうちに水平走査スイッチで読み出すとい
う弊害を解決することができる。
At the same time that the operating frequency of the horizontal shift register becomes 1/2 of the pixel reading frequency (sample rate), the horizontal selection switches 5-1 5-2, ...
-Since the conduction time of 5-n is doubled, it becomes possible to read out sufficient signal charges to the horizontal read line. That is, there is sufficient time for the horizontal read line to be charged, and after the horizontal read line is sufficiently charged, the horizontal scan switch is turned on and the time-series signal is read.
Therefore, as in the prior art, it is possible to solve the problem that the horizontal scanning switch reads out data before the horizontal reading line is fully charged.

【0018】このように、高速水平読み出し終了後の信
号は、実際の読み出し方法が多線読み出しにもかかわら
ず、あたかも1線式で読み出した信号と同等な時系列の
配列となっており、外部に遅延線などを必要としない。
As described above, the signals after the high-speed horizontal reading are arranged in a time series similar to the signals read by the one-line type, even though the actual reading method is multi-line reading. No need for delay line.

【0019】次に、第2の実施の形態を図3に示し、そ
の動作を説明するためのタイミングチャートを図4に示
す。この第2の実施の形態は、請求項1,2,4に記載
の各発明に対応するもので、次のように構成される。す
なわち、二次元状に配列された固体撮像素子1と、垂直
方向の画素を選択する垂直走査回路2と、低速水平読み
出し部を構成する第1,第2及び第3の水平シフトレジ
スタ11,12,13及び水平選択スイッチ14−1,14−2,
・・・14−nと、高速水平読み出し部を構成する水平走
査スイッチ15−1,15−2,15−3とで構成されてい
る。固体撮像素子1としては、XYアドレス方式であれ
ば種類は問わない。この実施の形態では水平シフトレジ
スタを3つ設け、水平選択スイッチを2つおきに3つの
水平シフトレジスタ11,12,13に接続して、低速水平読
み出しを制御するようになっている。すなわち、低速水
平読み出し部では3線読み出しとなっており、そして高
速水平読み出し部において、1線式の映像信号に変換さ
れるようになっている。
Next, a second embodiment is shown in FIG. 3, and a timing chart for explaining the operation is shown in FIG. The second embodiment corresponds to each invention described in claims 1, 2 and 4, and is configured as follows. That is, the solid-state imaging devices 1 arranged in a two-dimensional manner, the vertical scanning circuit 2 for selecting pixels in the vertical direction, and the first, second and third horizontal shift registers 11, 12 constituting the low speed horizontal reading section. , 13 and horizontal selection switches 14-1, 14-2,
... 14-n and horizontal scanning switches 15-1, 15-2, 15-3 which constitute a high-speed horizontal reading section. The solid-state imaging device 1 may be of any type as long as it is an XY address system. In this embodiment, three horizontal shift registers are provided, and every two horizontal selection switches are connected to the three horizontal shift registers 11, 12 and 13 to control the low-speed horizontal read. That is, the low-speed horizontal reading unit performs 3-line reading, and the high-speed horizontal reading unit converts it into a 1-line video signal.

【0020】水平選択スイッチ14−1,14−2,・・・
14−nはMOSトランジスタからなり、水平シフトレジ
スタ11,12,13の出力がそれらのゲートに入力されてい
る。また水平走査スイッチ15−1,15−2,15−3もM
OSトランジスタにより構成されている。ここで水平走
査スイッチ15−1,15−2,15−3は第1の実施の形態
と同様に、水平選択スイッチ14−1,14−2,・・・14
−nに比べて、オン抵抗を1/10以下にすることができ
る。第1,第2及び第3の水平シフトレジスタ11,12,
13の基本クロック(ΦH1-1,ΦH1-2,ΦH2-1,ΦH2-2
ΦH3-1,ΦH3-2)は周波数は同じで、位相が異なってい
るだけである。またスタートパルスΦHST1,ΦHST2,Φ
HST3のタイミングも異なっている。水平走査スイッチ15
−1,15−2,15−3の制御信号(ΦHH1 ,ΦHH2 ,Φ
HH3 )は、水平シフトレジスタ11,12,13の基本クロッ
クと同様のクロック(ΦHH1 =ΦH3-1,ΦHH2
ΦH1-1,ΦHH3 =ΦH2-1)を用いる。
Horizontal selection switches 14-1, 14-2, ...
Reference numeral 14-n is a MOS transistor, and the outputs of the horizontal shift registers 11, 12, and 13 are input to their gates. The horizontal scan switches 15-1, 15-2, 15-3 are also M
It is composed of an OS transistor. Here, the horizontal scanning switches 15-1, 15-2, 15-3 are the same as in the first embodiment, and the horizontal selection switches 14-1, 14-2 ,.
The ON resistance can be reduced to 1/10 or less as compared with -n. The first, second and third horizontal shift registers 11, 12,
13 basic clocks (Φ H1-1 , Φ H1-2 , Φ H2-1 , Φ H2-2 ,
Φ H3-1 and Φ H3-2 ) have the same frequency and only differ in phase. In addition, start pulses Φ HST1 , Φ HST2 , Φ
The timing of HST3 is also different. Horizontal scan switch 15
-1,15-2,15-3 control signal (Φ HH1, Φ HH2, Φ
HH3), the basic clock and the same clock of the horizontal shift register 11,12,13 (Φ HH1 = Φ H3-1, Φ HH2 =
Φ H1-1 , Φ HH3 = Φ H2-1 ) is used.

【0021】次に、第2の実施の形態の動作について説
明する。時刻t0 ,t1 ,t2 で第1,第2及び第3の
水平シフトレジスタ11,12,13にスタートパルス
ΦHST1,ΦHST2,ΦHST3がそれぞれ与えられる。各水平
シフトレジスタ11,12,13の出力はΦ14-1,Φ14-2,Φ
14-3,・・・Φ14-nとなり、順次出力されて、それぞれ
水平選択スイッチ14−1,14−2,・・・14−nの各ゲ
ートに印加され、垂直走査回路2により選択された行の
画素信号は、時刻t3 から水平選択スイッチ14−1,14
−2,・・・14−nを介して順次水平読み出しライン16
−1,16−2,16−3に出力される。ここで第2の水平
読み出しライン16−2には、第1の水平読み出しライン
16−1に対して1画素分の遅延したタイミングの信号
が、第3の水平読み出しライン16−3には、第1の水平
読み出しライン16−1に対して2画素分の遅延したタイ
ミングの信号がそれぞれ読み出される。続いて水平読み
出しライン16−1,16−2及び16−3に読み出された画
素信号は、時刻t5 から水平走査スイッチ15−1,15−
2及び15−3により正規の時系列の信号に変換される。
すなわち、時刻t5 からt6 では水平読み出しライン16
−1の画素信号が水平走査スイッチ15−1により、時刻
6 から時刻t7 では水平読み出しライン16−2の画素
信号が水平走査スイッチ15−2により、時刻t7 からt
8 では水平読み出しライン16−3の画素信号が水平走査
スイッチ15−3によりそれぞれ変換されて、3線式から
1線式の信号Sigとなる。
Next, the operation of the second embodiment will be described. At times t 0 , t 1 and t 2 , start pulses Φ HST1 , Φ HST2 and Φ HST3 are applied to the first, second and third horizontal shift registers 11, 12 and 13, respectively. The output of each horizontal shift register 11, 12, 13 is Φ 14-1 , Φ 14-2 , Φ
14-3 , ... Φ 14-n , which are sequentially output and applied to the gates of the horizontal selection switches 14-1, 14-2, ... 14-n, respectively, and selected by the vertical scanning circuit 2. pixel signals of row is returned, the horizontal selection switches from time t 3 14-1,14
-2, ... 14-n through horizontal read line 16 in sequence
Output to -1, 16-2, 16-3. Here, the second horizontal read line 16-2 includes the first horizontal read line
A signal with a timing delayed by one pixel with respect to 16-1 and a signal with a timing delayed by two pixels with respect to the first horizontal readout line 16-1 are provided on the third horizontal readout line 16-3. Are read respectively. Subsequently, the pixel signals read to the horizontal read lines 16-1, 16-2 and 16-3 have horizontal scan switches 15-1, 15- from time t 5.
It is converted into a regular time series signal by 2 and 15-3.
That is, from the time t 5 to t 6 , the horizontal read line 16
The pixel signal of -1 is the horizontal scanning switch 15-1, the pixel signal is a horizontal scan switch 15-2 at time t 7 from the time t 6 the horizontal read line 16-2, from the time t 7 t
In 8 , the pixel signals of the horizontal read line 16-3 are converted by the horizontal scanning switch 15-3 to become the 3-line to 1-line signal Sig.

【0022】このような読み出し構成によれば、高速水
平読み出し部で、低速水平読み出し部で読み出された複
数の水平読み出しラインの信号を順次切り替えて読み出
すわけであるが、低速水平読み出し部による読み出し開
始のタイミングと、高速水平読み出し部による読み出し
開始のタイミングが、どの水平読み出しラインにおいて
も等しいため、すなわち水平選択スイッチがオンになっ
てから水平走査スイッチがオンになるまでの時間は、全
ての水平読み出しラインにおいて等しいため、読み出し
走査による信号の不均一性は生じずに、更に出力が読み
出しによって変調されることなく、画素の出力に対応し
た正規の映像信号が得られる。
According to such a reading configuration, the high-speed horizontal reading unit sequentially reads and switches the signals of the plurality of horizontal reading lines read by the low-speed horizontal reading unit. Since the start timing and the read start timing by the high-speed horizontal reading unit are the same in every horizontal reading line, that is, the time from turning on the horizontal selection switch to turning on the horizontal scanning switch is the same for all horizontal reading lines. Since the read lines are the same, the signal nonuniformity due to the read scanning does not occur, and the output is not modulated by the read, and a normal video signal corresponding to the output of the pixel can be obtained.

【0023】また、水平読み出しライン1本当たりの容
量は1線式に比べて約1/3となり、したがって時定数
も約1/3になる。更に、水平シフトレジスタの動作周
波数が、画素読み出し周波数(サンプルレート)の1/
3になると同時に、水平選択スイッチ14−1,14−2,
・・・14−nの導通時間も3倍となるため、1線式に比
べ約9倍の余裕が生じることになる。更にまた第1の実
施の形態と同様に、水平読み出しラインが完全に充電し
ないうちに読み出すという弊害を解決することができ
る。
Further, the capacitance per horizontal read line is about 1/3 of that of the one-line type, and therefore the time constant is also about 1/3. Furthermore, the operating frequency of the horizontal shift register is 1 / the pixel readout frequency (sample rate).
At the same time as 3, the horizontal selection switches 14-1, 14-2,
Since the conduction time of 14-n is also tripled, a margin of about 9 times is produced as compared with the one-wire system. Furthermore, as in the first embodiment, it is possible to solve the problem that the horizontal read line is read before it is completely charged.

【0024】このように、高速水平読み出し終了後の信
号は、実際の読み出し方法が多線読み出しにもかかわら
ず、あたかも1線式で読み出した信号と同等な時系列の
配列となっており、外部に遅延線などを必要としない
As described above, the signals after the high-speed horizontal reading are arranged in a time series equivalent to the signals read by the one-line type, even though the actual reading method is the multi-line reading, Do not need delay line etc.

【0025】次に、第3の実施の形態を図5に基づいて
説明する。この実施の形態では、請求項1,3,4に記
載の各発明に対応するもので、低速水平読み出し部に設
けるシフトレジスタは1つとして、他に水平選択スイッ
チを制御する制御回路を備えるようにしたものである。
すなわち、二次元状に配列された固体撮像素子1と、垂
直方向の画素を選択する垂直走査回路2と、低速水平読
み出し部を構成する水平シフトレジスタ31,水平選択ス
イッチ32−1,32−2,・・・32−n及び該水平選択ス
イッチを制御する制御回路33と、高速水平読み出し部を
構成する水平走査スイッチ34−1,34−2,34−3とで
構成されている。固体撮像素子1としては、XYアドレ
ス方式であれば種類は問わない。水平選択スイッチ32−
1,32−2,・・・32−nはMOSトランジスタからな
り、水平シフトレジスタ31及び制御回路33の出力がそれ
らのゲートに入力されている。また水平走査スイッチ34
−1,34−2,34−3もMOSトランジスタにより構成
されている。ここで水平走査スイッチ34−1,34−2,
34−3は第1の実施の形態と同様に、水平選択スイッチ
32−1,32−2,・・・32−nに比べて、オン抵抗を1
/10以下にすることができる。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment corresponds to each of the inventions described in claims 1, 3 and 4, and one shift register is provided in the low-speed horizontal reading unit, and a control circuit for controlling the horizontal selection switch is provided in addition to the shift register. It is the one.
That is, the solid-state imaging devices 1 arranged two-dimensionally, the vertical scanning circuit 2 for selecting pixels in the vertical direction, the horizontal shift register 31, the horizontal selection switches 32-1 and 32-2 that constitute the low-speed horizontal reading unit. , 32-n and a control circuit 33 for controlling the horizontal selection switch, and horizontal scanning switches 34-1, 34-2, 34-3 constituting a high-speed horizontal reading section. The solid-state imaging device 1 may be of any type as long as it is an XY address system. Horizontal selection switch 32-
1, 32-2, ... 32-n are composed of MOS transistors, and the outputs of the horizontal shift register 31 and the control circuit 33 are inputted to their gates. Also, the horizontal scan switch 34
-1, 34-2, 34-3 are also composed of MOS transistors. Here, the horizontal scan switches 34-1, 34-2,
34-3 is a horizontal selection switch as in the first embodiment.
On-resistance is 1 compared to 32-1, 32-2, ... 32-n
It can be less than / 10.

【0026】水平選択スイッチの制御回路33としては、
2 MOSのシフトレジスタからなる分配器を用いてい
る。この制御回路33の構成例を図6に示す。この制御回
路33を構成する分配器は、それぞれ1画素分の遅延時間
をもって駆動パルスVOUT1,VOUT2を発生させる構成と
なっている。なお、ここでは1画素分の遅延時間を設定
しているが、m画素分までの遅延時間を任意に設定して
パルスを発生させることができる。低速水平読み出し部
の構成は、第1及び第2の実施の形態と異なるが、機能
的には同一であり、低速水平読み出し部において3線読
み出しを行った後、高速水平読み出し部において1線式
の映像信号に変換している。水平シフトレジスタ31の基
本クロック(ΦH1)と水平走査スイッチ34−1,34−
2,34−3の制御クロック(ΦHH1 ,ΦHH2 ,ΦHH3
は周波数は同じで、位相が異なっているだけである。
As the control circuit 33 of the horizontal selection switch,
A distributor composed of a C 2 MOS shift register is used. An example of the structure of the control circuit 33 is shown in FIG. The distributor constituting the control circuit 33 is configured to generate the drive pulses V OUT1 and V OUT2 with a delay time of one pixel, respectively. Although the delay time for one pixel is set here, the pulse can be generated by arbitrarily setting the delay time for up to m pixels. The configuration of the low-speed horizontal reading unit is different from that of the first and second embodiments, but is functionally the same, and after performing 3-line reading in the low-speed horizontal reading unit, 1-line type in the high-speed horizontal reading unit. Are converted to video signals. The basic clock (Φ H1 ) of the horizontal shift register 31 and the horizontal scan switches 34-1, 34−
2,34-3 control clock (Φ HH1, Φ HH2, Φ HH3)
Have the same frequency but only differ in phase.

【0027】この実施の形態の動作を図7のタイミング
チャートに基づいて説明する。時刻t0 で水平シフトレ
ジスタ31にスタートパルスΦHST が与えられる。水平シ
フトレジスタ31の出力は制御回路33に入力されて、水平
選択スイッチ32−1,32−2,・・・32−nを制御する
パルスとして水平選択スイッチ32−1,32−2,・・・
32−nのゲートに印加され、垂直走査回路2により選択
された行の画素信号は、時刻t3 から水平選択スイッチ
32−1,32−2,・・・32−nを介して順次水平読み出
しライン35−1,35−2,35−3に出力される。ここで
第2の水平読み出しライン35−2には、第1の水平読み
出しライン35−1に対して1画素分の遅延したタイミン
グの信号が、第3の水平読み出しライン35−3には、第
1の水平読み出しライン35−1に対して2画素分の遅延
したタイミングの信号がそれぞれ読み出される。続いて
水平読み出しライン35−1,35−2,35−3に読み出さ
れた画素信号は、時刻t5 から水平走査スイッチ34−
1,34−2,34−3により、正規の時系列の信号に変換
される。すなわち、時刻t5 からt6 では水平読み出し
ライン35−1の画素信号が水平走査スイッチ34−1によ
り、時刻t6 からt7では水平読み出しライン35−2の
画素信号が水平走査スイッチ34−2により、時刻t7
らt8 では水平読み出しライン35−3の画素信号が水平
走査スイッチ34−3によりそれぞれ変換されて、3線式
から1線式の信号Sigとなる。
The operation of this embodiment will be described with reference to the timing chart of FIG. The start pulse Φ HST is applied to the horizontal shift register 31 at time t 0 . The output of the horizontal shift register 31 is input to the control circuit 33, and the horizontal selection switches 32-1, 32-2, ... Are used as pulses for controlling the horizontal selection switches 32-1, 32-2, ... 32-n.・
The pixel signal of the row applied to the gate of 32-n and selected by the vertical scanning circuit 2 is the horizontal selection switch from time t 3.
It is sequentially output to the horizontal read lines 35-1, 35-2, 35-3 via 32-1, 32-2, ... 32-n. Here, a signal at a timing delayed by one pixel from the first horizontal read line 35-1 is supplied to the second horizontal read line 35-2, and a signal whose timing is delayed by one pixel is supplied to the third horizontal read line 35-3. Signals at timings delayed by two pixels are read out from one horizontal read line 35-1. Subsequently, the pixel signals read to the horizontal read lines 35-1, 35-2, 35-3 have horizontal scanning switches 34- from time t 5.
1, 34-2 and 34-3 convert the signals into regular time series signals. That is, the time t by the pixel signal horizontal scanning switches 34-1 horizontal read line 35-1 in t 6 from 5, the time t 6 the t 7 from the pixel signals of the horizontal read line 35-2 is horizontal scan switch 34-2 by, are respectively converted pixel signals of the horizontal read line 35-3 in t 8 from the time t 7 is a horizontal scanning switch 34-3, a three-wire and 1-wire signal Sig.

【0028】このような読み出し構成によれば、高速水
平読み出し部で、低速水平読み出し部で読み出された複
数の水平読み出しラインの信号を順次切り替えて読み出
すわけであるが、低速水平読み出し部による読み出し開
始のタイミングと、高速水平読み出し部による読み出し
開始のタイミングが、どの水平読み出しラインにおいて
も等しいため、すなわち水平選択スイッチがオンになっ
てから水平走査スイッチがオンになるまでの時間は、全
ての水平読み出しラインにおいて等しいため、読み出し
走査による信号の不均一性は生じずに、更に出力が読み
出しによって変調されることなく、画素の出力に対応し
た正規の映像信号が得られる。
According to such a reading configuration, the high-speed horizontal reading unit sequentially reads and switches the signals of the plurality of horizontal reading lines read by the low-speed horizontal reading unit. Since the start timing and the read start timing by the high-speed horizontal reading unit are the same in every horizontal reading line, that is, the time from turning on the horizontal selection switch to turning on the horizontal scanning switch is the same for all horizontal reading lines. Since the read lines are the same, the signal nonuniformity due to the read scanning does not occur, and the output is not modulated by the read, and a normal video signal corresponding to the output of the pixel can be obtained.

【0029】また、水平読み出しライン1本当たりの容
量は1線式に比べて約1/3となり、したがって時定数
も約1/3になる。更に、水平シフトレジスタの動作周
波数が、画素読み出し周波数(サンプルレート)の1/
3になると同時に、水平選択スイッチ32−1,32−2,
・・・32−nの導通時間も3倍となるため、1線式に比
べ約9倍の余裕が生じることになる。更にまた第1の実
施の形態と同様に、水平読み出しラインが完全に充電し
ないうちに読み出すという弊害を解決することができ
る。
Further, the capacitance per horizontal read line is about 1/3 that of the one-line type, and therefore the time constant is also about 1/3. Furthermore, the operating frequency of the horizontal shift register is 1 / the pixel readout frequency (sample rate).
At the same time as 3, the horizontal selection switches 32-1, 32-2,
Since the conduction time of 32-n is also tripled, a margin of about 9 times is produced as compared with the one-wire system. Furthermore, as in the first embodiment, it is possible to solve the problem that the horizontal read line is read before it is completely charged.

【0030】このように、高速水平読み出し終了後の信
号は、実際の読み出し方法が多線読み出しにもかかわら
ず、あたかも1線式で読み出した信号と同等な時系列の
配列となっており、外部に遅延線などを必要としない
As described above, the signals after the high-speed horizontal reading are arranged in a time series similar to the signals read by the one-line method, even though the actual reading method is multi-line reading, Do not need delay line etc.

【0031】また、水平選択スイッチの制御パルスを分
配器により構成しているため、水平シフトレジスタは1
つですみ、回路構成が簡単になる。更に、出力パルスの
遅延時間を自由に調整することができ、駆動周波数に合
ったパルスを発生させることが可能である。
Further, since the control pulse of the horizontal selection switch is constituted by the distributor, the horizontal shift register is set to 1
The circuit configuration is simple. Furthermore, the delay time of the output pulse can be freely adjusted, and a pulse suitable for the driving frequency can be generated.

【0032】上記第1,第2及び第3の実施の形態で
は、低速水平読み出し部の構成、動作として、2線ある
いは3線の多線読み出しについて説明したが、2線又は
3線読み出しに限られることはなく、多線読み出しなら
問題なく適用することができる。一般に、低速水平読み
出し部においてn線(n:2以上の整数)の多線読み出
しの場合、水平シフトレジスタの動作周波数は1/nに
なり、水平選択スイッチの導通時間はn倍、水平選択ス
イッチがオンになってから水平走査スイッチがオンにな
るまでの時間はn倍となる。更に第3の実施の形態にお
いて、制御回路としてC2 MOSのシフトレジスタを用
いたものを示したが、これに限定されるものではなく、
機能が同じであればどのような回路でも問題なく用いる
ことができる。
In the first, second and third embodiments described above, multi-line reading of two lines or three lines has been described as the structure and operation of the low speed horizontal reading unit, but it is limited to two lines or three lines reading. However, multi-line reading can be applied without any problem. Generally, in the case of multi-line reading of n lines (n: an integer of 2 or more) in the low-speed horizontal reading unit, the operating frequency of the horizontal shift register is 1 / n, the conduction time of the horizontal selection switch is n times, and the horizontal selection switch is The time from turning on to turning on the horizontal scanning switch is n times. Further, in the third embodiment, the one using the C 2 MOS shift register as the control circuit is shown, but the present invention is not limited to this.
Any circuit having the same function can be used without any problem.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、固体撮像素子の高速読み出し動作を確実に、しか
も均一な読み出し条件で行うことが可能となり、そし
て、素子の出力は実際には多線読み出しにもかかわら
ず、あたかも1線式で読み出した如く、正常な時系列信
号として取り出すことができるため、外部に遅延線や出
力補正回路などを必要としない。
As described above in detail, according to the present invention, the high-speed read operation of the solid-state image pickup device can be performed reliably and under uniform read conditions, and the output of the device is actually Despite multi-line reading, since it can be taken out as a normal time-series signal as if it were read by a one-line type, there is no need for an external delay line or output correction circuit.

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

【図1】本発明に係る固体撮像装置の第1の実施の形態
を示す回路構成図である。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing a first embodiment of a solid-state imaging device according to the present invention.

【図2】図1に示した第1の実施の形態の動作を説明す
るためのタイミングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the first embodiment shown in FIG.

【図3】本発明の第2の実施の形態を示す回路構成図で
ある。
FIG. 3 is a circuit configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図4】図3に示した第2の実施の形態の動作を説明す
るためのタイミングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of the second embodiment shown in FIG. 3;

【図5】本発明の第3の実施の形態を示す回路構成図で
ある。
FIG. 5 is a circuit configuration diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図6】図5に示した第3の実施の形態における制御回
路の構成例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a control circuit in the third exemplary embodiment shown in FIG.

【図7】図5に示した第3の実施の形態の動作を説明す
るためのタイミングチャートである。
FIG. 7 is a timing chart for explaining the operation of the third exemplary embodiment shown in FIG.

【図8】従来の固体撮像装置の構成例を示す回路構成図
である。
FIG. 8 is a circuit configuration diagram showing a configuration example of a conventional solid-state imaging device.

【図9】図8に示した従来例の動作を説明するためのタ
イミングチャートである。
9 is a timing chart for explaining the operation of the conventional example shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固体撮像素子 2 垂直走査回路 3 第1の水平シフトレジスタ 4 第2の水平シフトレジスタ 5−1,5−2,・・・5−n 水平選択スイッチ 6−1,6−2 水平走査スイッチ 7−1 第1の水平読み出しライン 7−2 第2の水平読み出しライン 11 第1の水平シフトレジスタ 12 第2の水平シフトレジスタ 13 第3の水平シフトレジスタ 14−1,14−2,・・・14−n 水平選択スイッチ 15−1,15−2,15−3 水平走査スイッチ 16−1 第1の水平読み出しライン 16−2 第2の水平読み出しライン 16−3 第3の水平読み出しライン 31 水平シフトレジスタ 32−1,32−2,・・・32−n 水平選択スイッチ 33 制御回路 34−1,34−2,34−3 水平走査スイッチ 35−1 第1の水平読み出しライン 35−2 第2の水平読み出しライン 35−3 第3の水平読み出しライン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solid-state image sensor 2 Vertical scanning circuit 3 1st horizontal shift register 4 2nd horizontal shift register 5-1, 5-2, ... 5-n Horizontal selection switch 6-1 and 6-2 Horizontal scanning switch 7 -1 First horizontal read line 7-2 Second horizontal read line 11 First horizontal shift register 12 Second horizontal shift register 13 Third horizontal shift register 14-1, 14-2, ... 14 -N horizontal select switch 15-1, 15-2, 15-3 horizontal scan switch 16-1 first horizontal read line 16-2 second horizontal read line 16-3 third horizontal read line 31 horizontal shift register 32-1, 32-2, ... 32-n horizontal selection switch 33 control circuit 34-1, 34-2, 34-3 horizontal scanning switch 35-1 first horizontal readout line 35-2 second horizontal Readout line 35-3 Third horizontal Read line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒木 秀一 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shuichi Araki 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Inside Olympus Optical Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水平方向に配列した画素列の画素信号を
複数の水平読み出し線に読み出すための水平シフトレジ
スタと水平選択スイッチとからなる低速水平読み出し部
と、該低速水平読み出し部の複数の水平読み出し線に読
み出した画素信号を所定のタイミングに配列する水平走
査スイッチからなる高速水平読み出し部とを備えたXY
アドレス方式の固体撮像装置において、前記低速水平読
み出し部は、前記複数の各水平読み出し線に少なくとも
1画素分以上の遅延時間をもった異なる画素信号をそれ
ぞれ読み出すように構成されていることを特徴とする固
体撮像装置。
1. A low-speed horizontal reading section including a horizontal shift register and a horizontal selection switch for reading out pixel signals of pixel columns arranged in the horizontal direction to a plurality of horizontal reading lines, and a plurality of horizontal horizontal lines of the low-speed horizontal reading section. An XY having a high-speed horizontal reading section including a horizontal scanning switch for arranging pixel signals read on a reading line at a predetermined timing.
In the address-type solid-state image pickup device, the low-speed horizontal readout unit is configured to read out different pixel signals having a delay time of at least one pixel or more from each of the plurality of horizontal readout lines. Solid-state imaging device.
【請求項2】 前記低速水平読み出し部は、少なくとも
n個(n:2以上の整数)の水平シフトレジスタを備
え、水平選択スイッチは(n−1)おきに共通の水平シ
フトレジスタに接続されていることを特徴とする請求項
1記載の固体撮像装置。
2. The low-speed horizontal read section includes at least n (n: an integer of 2 or more) horizontal shift registers, and horizontal selection switches are connected to a common horizontal shift register every (n-1). The solid-state imaging device according to claim 1, further comprising:
【請求項3】 前記低速水平読み出し部は、1つの水平
シフトレジスタと、該水平シフトレジスタの出力からm
画素分(m:1以上の整数)までの任意の遅延時間をも
った出力パルスを発生させて前記水平選択スイッチを制
御する制御回路とを備えていることを特徴とする請求項
1記載の固体撮像装置。
3. The low-speed horizontal read unit includes one horizontal shift register and m from the output of the horizontal shift register.
The control circuit for controlling the horizontal selection switch by generating an output pulse having an arbitrary delay time up to the number of pixels (m: integer of 1 or more). Imaging device.
【請求項4】 前記高速水平読み出し部の水平走査スイ
ッチを構成するトランジスタのgmが、前記低速水平読み
出し部の水平選択スイッチを構成するトランジスタのgm
より大きく設定されていることを特徴とする請求項1〜
3のいずれか1項に記載の固体撮像装置。
4. A gm of a transistor forming a horizontal scanning switch of the high-speed horizontal reading unit is a gm of a transistor forming a horizontal selection switch of the low-speed horizontal reading unit.
It is set to a larger value.
The solid-state imaging device according to any one of 3 above.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002102061A1 (en) * 2001-06-06 2002-12-19 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Image sensor
US7489357B2 (en) 2002-03-25 2009-02-10 Seiko Epson Corporation Solid-state image pickup element having improved resolution and signal to noise ratio and solid-state image pickup apparatus using the same
US7710480B2 (en) 2003-06-11 2010-05-04 Honda Motor Co., Ltd. Scanning circuit of image sensor

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WO2002102061A1 (en) * 2001-06-06 2002-12-19 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Image sensor
US7489357B2 (en) 2002-03-25 2009-02-10 Seiko Epson Corporation Solid-state image pickup element having improved resolution and signal to noise ratio and solid-state image pickup apparatus using the same
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