JPH11196339A - Image pickup device for motion detection - Google Patents

Image pickup device for motion detection

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Publication number
JPH11196339A
JPH11196339A JP10000173A JP17398A JPH11196339A JP H11196339 A JPH11196339 A JP H11196339A JP 10000173 A JP10000173 A JP 10000173A JP 17398 A JP17398 A JP 17398A JP H11196339 A JPH11196339 A JP H11196339A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
circuit
image
motion detection
image signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP10000173A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Nomura
仁 野村
Toru Shima
徹 島
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.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP10000173A priority Critical patent/JPH11196339A/en
Publication of JPH11196339A publication Critical patent/JPH11196339A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To unnecessitate an external comparator circuit and to display the position and size of a moving body plainly by simultaneously outputting an image signal that is acquired by picking up an image and a moving body signal that is acquired based on comparison in the time base direction of the image signal, fetching a moving body signal and an image signal which are successively outputted from an image pick-up part and performing image composition of both signals. SOLUTION: A control pulse ϕSB is started up on a low level, MOS switch in a different value detecting circuit 6 is cut off and a multiple terminal side of a condenser is set to a floating state. Next, a control pulse ϕPXi is held on a low level, also, a control pulse ϕ SA is started up on a high level and a MOS switch QX on the i-th row is made conductive. When a moving body signal Vo is on a high level, a MOS switch 12b is cut off and an image signal Ao is outputted and when it is on a low level, a MOS switch 12a is cut off and ground potential is outputted to an image output terminal.

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】本発明は、被写界を撮像して
動体を検出する動き検出用撮像装置に関する。特に、本
発明は、動体の位置や大きさを解りやすく表示する用途
に好適な動き検出用撮像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motion detecting image pickup device for picking up an object field and detecting a moving object. In particular, the present invention relates to a motion detection imaging apparatus suitable for use in displaying the position and size of a moving object in an easily understandable manner.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、固体撮像装置を介して画像データ
を順次に撮像し、これら画像データのフレーム間の差異
に基づいて動き検出を行う動き検出用画像処理装置が知
られている。図10は、この種の動き検出用画像処理装
置100の構成を示す図である。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a motion detection image processing apparatus which sequentially captures image data via a solid-state imaging device and performs motion detection based on a difference between frames of the image data. FIG. 10 is a diagram showing the configuration of this type of motion detection image processing apparatus 100.

【0003】図10において、動き検出用画像処理装置
100には、被写界を撮像するための固体撮像装置10
1が設けられる。この固体撮像装置101から出力され
る画像信号(アナログ信号)は、AD変換回路102お
よびクランプ回路109にそれぞれ供給される。このA
D変換回路102から出力されるデジタルの画像信号
は、2フレーム分の画像メモリ103,104に交互に
供給される。これらの画像メモリ103,104に共通
のデータバスには、画像処理回路105が接続される。
この画像処理回路105の出力は、クランプ回路106
および同期信号合成回路107を介してモニタ装置10
8に供給される。
[0003] In FIG. 10, a motion detection image processing apparatus 100 includes a solid-state imaging device 10 for imaging an object scene.
1 is provided. An image signal (analog signal) output from the solid-state imaging device 101 is supplied to the AD conversion circuit 102 and the clamp circuit 109, respectively. This A
Digital image signals output from the D conversion circuit 102 are alternately supplied to image memories 103 and 104 for two frames. An image processing circuit 105 is connected to a data bus common to these image memories 103 and 104.
The output of the image processing circuit 105 is
And the monitor device 10 via the synchronizing signal synthesizing circuit 107.
8 is supplied.

【0004】一方、クランプ回路109の出力は、同期
信号合成回路110を介してモニタ装置111に供給さ
れる。このような構成の動き検出用画像処理装置100
では、まず、固体撮像装置101から出力された第1フ
レームの画像信号が、AD変換回路102を介して、第
1の画像メモリ103に保存される。
On the other hand, the output of the clamp circuit 109 is supplied to a monitor 111 via a synchronizing signal synthesizing circuit 110. Image processing apparatus 100 for motion detection having such a configuration
First, the image signal of the first frame output from the solid-state imaging device 101 is stored in the first image memory 103 via the AD conversion circuit 102.

【0005】このような動作に後続して、固体撮像装置
101から出力される第2フレームの画像信号(アナロ
グ信号)が、AD変換回路102でディジタル信号に変
換された後、第2の画像メモリ104に保存される。画
像処理回路105では、第1の画像メモリ103に保存
されている第1フレームの画像信号と、第2の画像メモ
リ104に保存されている第2フレームの画像信号と
を、画素単位に交互に読み出して比較する。このとき、
所定の閾値以上異なる画素を検出して、動体の検出を示
す信号(以下「動体信号」という)を生成する。
After the above operation, the image signal (analog signal) of the second frame output from the solid-state imaging device 101 is converted into a digital signal by the AD conversion circuit 102, and then the second image memory 104. The image processing circuit 105 alternates the image signal of the first frame stored in the first image memory 103 and the image signal of the second frame stored in the second image memory 104 in pixel units. Read and compare. At this time,
Pixels that differ by a predetermined threshold or more are detected, and a signal indicating detection of a moving object (hereinafter, referred to as a “moving object signal”) is generated.

【0006】クランプ回路106は、この動体信号のロ
ーレベル側の電位を一定のDCレベルに固定(クラン
プ)する。このようにクランプされた動体信号は、同期
信号合成回路107において、水平および垂直の同期信
号が合成された後、モニタ装置108に供給される。こ
のモニタ装置108の表示面には、フレーム間に差異が
生じない静止部分が、例えば、黒く表示される。一方、
フレーム間に差異が生じる動き部分が、例えば、白く表
示される。
The clamp circuit 106 fixes (clamps) the low-level potential of the moving object signal to a constant DC level. The moving object signal thus clamped is supplied to the monitor device 108 after the horizontal and vertical synchronizing signals are synthesized in the synchronizing signal synthesizing circuit 107. On the display surface of the monitor device 108, a stationary portion where no difference occurs between frames is displayed, for example, in black. on the other hand,
The moving part where a difference occurs between frames is displayed, for example, in white.

【0007】一方、固体撮像装置101から出力される
画像信号(アナログ信号)は、クランプ回路109にも
供給される。このクランプ回路109は、同期信号のタ
イミングで周期的にクランプ動作を実行する。その結
果、クランプ回路109から出力される画像信号のペデ
スタルレベルが一定のDCレベルに固定され、画像信号
中のDCレベルが再生される。
On the other hand, an image signal (analog signal) output from the solid-state imaging device 101 is also supplied to a clamp circuit 109. The clamp circuit 109 periodically performs a clamp operation at the timing of a synchronization signal. As a result, the pedestal level of the image signal output from the clamp circuit 109 is fixed at a constant DC level, and the DC level in the image signal is reproduced.

【0008】このようにDC再生された画像信号は、同
期信号合成回路110において、水平および垂直の同期
信号が合成された後、モニタ装置111に供給される。
このモニタ装置111の表示面には、画像信号に応じた
輝度階調によって、被写界の画像が表示される。このよ
うな2つのモニタ装置108,111の表示面を、例え
ば隣り合わせて比較することにより、動体の位置や大き
さと、被写界の様子とを同時に把握することが可能とな
る。
[0008] The image signal thus DC-reproduced is supplied to the monitor 111 after the horizontal and vertical synchronizing signals are synthesized in the synchronizing signal synthesizing circuit 110.
An image of the object scene is displayed on the display surface of the monitor device 111 with a luminance gradation corresponding to the image signal. By comparing the display surfaces of the two monitor devices 108 and 111, for example, next to each other, it is possible to simultaneously grasp the position and size of the moving object and the state of the object scene.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の動き検出用画像処理装置100では、2つのモニタ
装置108,111を見比べて、動体の位置や大きさを
判読しなければならず、操作性が悪く、かつ正確性が低
いという問題点があった。
However, in the conventional image processing apparatus 100 for motion detection, it is necessary to compare the two monitor devices 108 and 111 to determine the position and size of the moving object. However, there is a problem that the accuracy is low and the accuracy is low.

【0010】さらに、従来の動き検出用画像処理装置1
00では、動きを検出するためにAD変換回路102や
画像メモリ103,104などの外部回路が必要とな
る。そのため、動き検出用画像処理装置100全体が大
型化し、かつ高価になるという問題点があった。また、
従来の動き検出用画像処理装置100では、AD変換回
路102から画像処理回路105までの信号処理が介在
するために、画像信号に比べて動体信号が大きく遅延す
る。そのため、2つのモニタ装置108,111の表示
タイミングを合わせるためには、画像信号を遅延させる
ための遅延補償回路などが更に必要になるという問題点
があった。
Further, a conventional motion detection image processing apparatus 1
In the case of 00, an external circuit such as the AD conversion circuit 102 and the image memories 103 and 104 is required to detect the motion. Therefore, there has been a problem that the entire image processing apparatus 100 for motion detection becomes large and expensive. Also,
In the conventional motion detection image processing apparatus 100, since the signal processing from the AD conversion circuit 102 to the image processing circuit 105 is involved, the moving object signal is greatly delayed as compared with the image signal. Therefore, in order to match the display timings of the two monitor devices 108 and 111, there is a problem that a delay compensation circuit for delaying an image signal is further required.

【0011】その上、従来の動き検出用画像処理装置1
00は、動体信号および画像信号の両方について、同期
信号の合成処理を個別に行わなければならず、回路構成
が複雑になるという問題点があった。さらに、上記従来
の動き検出用画像処理装置100では、画像信号(アナ
ログ信号)のダイナミックレンジが、AD変換回路10
2で制限される。通常、AD変換回路102の入力ダイ
ナミックレンジは、固体撮像装置101のダイナミック
レンジより狭い。そのため、動体の検出処理の過程で固
体撮像装置101の広いダイナミックレンジが有効に活
用できないという問題点もあった。
In addition, the conventional motion detection image processing apparatus 1
In the case of 00, there is a problem that the synthesizing process of the synchronizing signal must be individually performed for both the moving object signal and the image signal, and the circuit configuration becomes complicated. Further, in the above-described conventional motion detection image processing apparatus 100, the dynamic range of the image signal (analog signal) is limited by the AD conversion circuit 10
Limited by 2. Normally, the input dynamic range of the AD conversion circuit 102 is narrower than the dynamic range of the solid-state imaging device 101. Therefore, there is also a problem that the wide dynamic range of the solid-state imaging device 101 cannot be effectively used in the process of detecting a moving object.

【0012】また、AD変換回路102において標本化
のタイミングが、前フレームと現フレームに間でわずか
にずれるおそれがあった。このようにフレーム間で標本
化のタイミングがずれることにより、外部の画像処理回
路105において比較すべき画素位置にわずかなズレが
生じる。もしも、このようなズレが生じた場合、静止体
であってもエッジ部分などにフレーム間差を生じてしま
う。そのため、動体検出の精度や信頼性が低くなるとい
う問題点があった。
Also, the sampling timing in the AD conversion circuit 102 may be slightly shifted between the previous frame and the current frame. As described above, when the sampling timing is shifted between the frames, a slight shift occurs in the pixel positions to be compared in the external image processing circuit 105. If such a shift occurs, a difference between frames occurs at an edge portion or the like even in a stationary body. Therefore, there has been a problem that accuracy and reliability of moving object detection are reduced.

【0013】そこで、本発明は、動き検出に当たって外
部での画像比較処理を不要とし、かつ動体の位置や大き
さなどを解りやすく表示するための画像信号を生成する
動き検出用撮像装置を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention provides a motion detection image pickup apparatus that does not require an external image comparison process for motion detection and generates an image signal for displaying the position and size of a moving object in an easily understandable manner. The purpose is to:

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】(請求項1)請求項1に
記載の発明は、被写界を撮像して得られる画像信号と、
該画像信号の時間軸方向の比較に基づいて得られる動体
信号とを同時に出力する撮像部と、撮像部から順次出力
される動体信号と画像信号とを取り込み、これら両信号
を画像合成する画像処理回路とを備えたことを特徴とす
る。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an image signal obtained by capturing an image of a scene,
An image pickup unit for simultaneously outputting a moving object signal obtained based on a comparison of the image signals in the time axis direction, and an image processing for taking in a moving object signal and an image signal sequentially output from the image pickup unit and synthesizing the two signals into an image And a circuit.

【0015】このような構成では、撮像部において、画
像信号の生成または走査に同時並行して、画像信号の時
間軸方向の比較を行うことにより動体信号を生成する。
そのため、従来例(図10)のような外部での画像比較
処理が不要となる。また、上述の画像処理回路が、動体
信号と画像信号とを画像合成することにより、動体の位
置や大きさなどを解りやすく表示する際に好適な合成画
像信号を生成する。
In such a configuration, the imaging unit generates a moving object signal by comparing the image signals in the time axis direction in parallel with the generation or scanning of the image signals.
This eliminates the need for an external image comparison process as in the conventional example (FIG. 10). In addition, the above-described image processing circuit performs image synthesis of the moving object signal and the image signal to generate a synthesized image signal suitable for displaying the position and size of the moving object in an easily understandable manner.

【0016】(請求項2)請求項2に記載の発明は、請
求項1に記載の動き検出用撮像装置において、撮像部
は、マトリックス状に配列され、入射光に応じた画素出
力を生成する複数の受光部と、複数の受光部の列毎に設
けられた複数の垂直読み出し線と、複数の受光部の特定
行を順次に選択しつつ、該特定行の受光部から過去保持
した前フレームの画素出力と、該特定行の受光部から新
規に保持した現フレームの画素出力とを、垂直読み出し
線へ逐次出力する垂直転送回路と、垂直読み出し線ごと
に設けられ、垂直読み出し線を介して時分割に転送され
る前フレームの画素出力と現フレームの画素出力とを比
較する比較回路と、垂直読み出し線ごとに出力される比
較回路の比較結果を水平転送し、動体信号として出力す
る水平転送回路と、垂直読み出し線を介して時分割に転
送される前フレームの画素出力もしくは現フレームの画
素出力のどちらか一方を選択的に取り込んで水平転送
し、画像信号として出力する画像信号出力回路とを有す
ることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the imaging apparatus for motion detection according to the first aspect, the imaging units are arranged in a matrix and generate pixel outputs according to incident light. A plurality of light receiving units, a plurality of vertical read lines provided for each column of the plurality of light receiving units, and a previous frame previously held from the light receiving units of the specific rows while sequentially selecting a specific row of the plurality of light receiving units. A vertical transfer circuit for sequentially outputting the pixel output of the current frame and the pixel output of the current frame newly held from the light receiving unit of the specific row to the vertical read line, provided for each vertical read line, and provided via the vertical read line A horizontal transfer that horizontally transfers the comparison result of the comparison circuit that compares the pixel output of the previous frame and the pixel output of the current frame transferred in a time-division manner and the comparison circuit that is output for each vertical read line, and outputs the result as a moving object signal Circuit and An image signal output circuit for selectively taking in either one of the pixel output of the previous frame or the pixel output of the current frame transferred in a time-division manner via the direct readout line, horizontally transferring the image output, and outputting as an image signal; It is characterized by.

【0017】このような構成により、請求項2にかかわ
る動き検出用撮像装置では、垂直読み出し線上に「前フ
レームの画素出力」と「現フレームの画素出力」とが行
単位で時分割に出力される。比較回路は、これらの「前
フレームの画素出力」と「現フレームの画素出力」とを
比較することにより、行単位の比較結果を生成する。水
平転送回路は、この行単位の比較結果を順次に水平転送
して、動体信号を生成する。
With this configuration, in the motion detection imaging apparatus according to the second aspect, the "pixel output of the previous frame" and the "pixel output of the current frame" are output on a vertical readout line in a time-division manner on a row basis. You. The comparison circuit generates a row-by-row comparison result by comparing the “pixel output of the previous frame” with the “pixel output of the current frame”. The horizontal transfer circuit sequentially and horizontally transfers the row-by-row comparison results to generate a moving object signal.

【0018】一方、画像信号出力回路は、垂直読み出し
線に時分割出力される「前フレームの画素出力」と「現
フレームの画素出力」との一方を選択的に取り込んで水
平転送し、画像信号を生成する。このような一連の動作
においては、画像信号の読み出し動作と、動体信号の読
み出し動作とが、垂直読み出し線を共有しつつ同時並行
になされる。したがって、撮像部からは、画像信号と動
体信号の両方が同時並行に出力される。
On the other hand, the image signal output circuit selectively takes in one of the "pixel output of the previous frame" and the "pixel output of the current frame" which are time-divisionally output to the vertical readout line and horizontally transfers the image signal. Generate In such a series of operations, the image signal reading operation and the moving object signal reading operation are performed simultaneously in parallel while sharing the vertical read line. Therefore, both the image signal and the moving object signal are output simultaneously and in parallel from the imaging unit.

【0019】なお、請求項2の記載では「フレーム」と
いう表現を用いているが、これは、本出願において1コ
マ分の画像という意味である。それ故、請求項2の動き
検出用撮像装置は、プログレシッブ走査を行うものに限
定される必要はなく、例えばインターレース走査を行う
ようなものでもかまわない。このようなインターレース
走査においては、現フィールドと、現フィールドより以
前の前フィールドとの差異に基づいて動体信号が生成さ
れる。
In the second aspect, the expression "frame" is used, which means an image for one frame in the present application. Therefore, the imaging device for motion detection according to claim 2 is not limited to a device that performs progressive scanning, and may be one that performs, for example, interlaced scanning. In such interlaced scanning, a moving object signal is generated based on a difference between a current field and a previous field before the current field.

【0020】(請求項3)請求項3に記載の発明は、請
求項1または請求項2に記載の動き検出用撮像装置にお
いて、画像処理回路は、動体信号が一方の論理値を示す
と、画像信号を予め定められた輝度レベルに切り換えて
出力する回路であることを特徴とする。このような構成
により、動体信号が一方の論理値を示した部分につい
て、画像信号が所定の輝度レベルに差し替えられる。こ
のように処理された合成画像信号をモニタ表示すること
により、一つのモニタ画面上に、動体信号および画像信
号を一緒に表示することが可能となる。
(Claim 3) According to a third aspect of the present invention, in the image pickup apparatus for motion detection according to the first or second aspect, the image processing circuit includes: It is a circuit for switching an image signal to a predetermined luminance level and outputting it. With such a configuration, the image signal is replaced with a predetermined luminance level in a portion where the moving object signal indicates one logical value. By displaying the processed composite image signal on the monitor, the moving object signal and the image signal can be displayed together on one monitor screen.

【0021】このとき、モニタ画面上において、所定の
輝度レベルを示す箇所の位置および大きさなどを、画像
信号による画像情報と合わせて観察することにより、動
体部分もしくは非動体部分に関する情報を容易に判断す
ることが可能となる。 (請求項4)請求項4に記載の発明は、請求項3に記載
の動き検出用撮像装置において、撮像部は、画像信号を
水平転送するための水平読み出し線と、水平読み出し線
に画像信号を読み出す合間に水平読み出し線を所定の電
圧源に接続してリセットを行うリセット回路とを備え、
画像処理回路は、動体信号が一方の論理値を示すと、リ
セット回路を制御して、水平読み出し線を所定の電圧源
に接続させる回路であることを特徴とする。
At this time, by observing the position and size of a portion showing a predetermined luminance level on the monitor screen together with image information based on an image signal, information on a moving part or a non-moving part can be easily obtained. It is possible to make a judgment. According to a fourth aspect of the present invention, in the motion detection imaging apparatus according to the third aspect, the imaging section includes a horizontal readout line for horizontally transferring an image signal, and an image signal provided to the horizontal readout line. A reset circuit that performs a reset by connecting the horizontal read line to a predetermined voltage source while reading
The image processing circuit is characterized in that when the moving object signal indicates one logical value, the image processing circuit controls the reset circuit to connect the horizontal readout line to a predetermined voltage source.

【0022】このような構成では、水平読み出し線のリ
セット回路を兼用して、画像信号を「所定の電圧源の電
圧値が示す輝度レベル」に切り換える。したがって、画
像処理回路では、画像信号の輝度レベルを切り換えるた
めのスイッチ回路などを新たに設ける必要がなく、全体
の回路構成が単純化される。 (請求項5)請求項5に記載の発明は、請求項1または
請求項2に記載の動き検出用撮像装置において、画像処
理回路は、動体信号に応じて画像信号の輝度を変調する
回路であることを特徴とする。
In such a configuration, the image signal is switched to the "luminance level indicated by the voltage value of the predetermined voltage source" while also using the reset circuit for the horizontal read line. Therefore, in the image processing circuit, there is no need to newly provide a switch circuit for switching the luminance level of the image signal, and the entire circuit configuration is simplified. According to a fifth aspect of the present invention, in the imaging device for motion detection according to the first or second aspect, the image processing circuit is a circuit for modulating the luminance of the image signal according to the moving object signal. There is a feature.

【0023】このように、動体信号に応じて輝度変調さ
れた合成画像信号がモニタ表示されることにより、一つ
のモニタ画面上において、動体信号と画像信号とを一緒
に表示することが可能となる。このとき、モニタ画面上
において、輝度変調された箇所の位置および大きさなど
を、画像信号による画像情報と合わせて観察することに
より、動体部分もしくは非動体部分にかかわる情報を容
易に判断することが可能となる。
As described above, by displaying the composite image signal, the luminance of which is modulated according to the moving object signal, on the monitor, the moving object signal and the image signal can be displayed together on one monitor screen. . At this time, on the monitor screen, by observing the position and size of the luminance-modulated portion together with the image information based on the image signal, it is possible to easily determine information relating to the moving object portion or the non-moving object portion. It becomes possible.

【0024】また特に、本発明では画像信号に輝度変調
を施しているので、変調後の画像信号がDレンジを超え
ない限り、輝度変調された箇所の画像情報は失われな
い。したがって、輝度変調された箇所の画像情報に基づ
いて、動体部分もしくは非動体部分の位置などを一層正
確に判断することが可能となる。 (請求項6)請求項6に記載の発明は、請求項1または
請求項2に記載の動き検出用撮像装置において、画像処
理回路は、画像信号を輝度信号とし、動体信号を色信号
として、疑似カラー合成を行う回路であることを特徴と
する。
Particularly, in the present invention, since the image signal is subjected to luminance modulation, the image information of the luminance-modulated portion is not lost unless the image signal after the modulation exceeds the D range. Therefore, it is possible to more accurately determine the position of the moving object portion or the non-moving object portion based on the image information of the location where the luminance is modulated. According to a sixth aspect of the present invention, in the imaging device for motion detection according to the first or second aspect, the image processing circuit converts the image signal into a luminance signal and the moving object signal into a color signal. It is a circuit for performing pseudo color synthesis.

【0025】このように、動体信号を色信号として画像
信号に合成することにより、一つのモニタ画面上におい
て、動体信号と画像信号とを一緒に表示することが可能
となる。このとき、モニタ画面上において、動体信号に
より色が付いた箇所の位置および大きさなどを、画像信
号による画像情報と合わせて観察することにより、動体
部分もしくは非動体部分に関する情報を容易に判断する
ことが可能となる。
As described above, by combining the moving object signal with the image signal as a color signal, it is possible to display the moving object signal and the image signal together on one monitor screen. At this time, by observing the position and size of a portion colored by the moving object signal on the monitor screen together with the image information by the image signal, the information on the moving object portion or the non-moving object portion can be easily determined. It becomes possible.

【0026】また、画像信号に疑似色を合成するので、
画像信号の画像情報(輝度階調の情報)は失われない。
したがって、画像信号の画像情報に基づいて、動体部分
もしくは非動体部分の位置などをより正確に判断するこ
とが可能となる。 (請求項7)請求項7に記載の発明は、請求項1ないし
請求項6のいずれか1項に記載の動き検出用撮像装置に
おいて、撮像部と画像処理回路とが、同一の半導体基板
上に形成されてなることを特徴とする。
Since a pseudo color is synthesized with the image signal,
The image information (luminance gradation information) of the image signal is not lost.
Therefore, it is possible to more accurately determine the position of the moving body portion or the non-moving body portion based on the image information of the image signal. (Seventh aspect) According to the seventh aspect, in the motion detection imaging apparatus according to any one of the first to sixth aspects, the imaging unit and the image processing circuit are provided on the same semiconductor substrate. It is characterized by being formed in.

【0027】従来例(図10)に示すような回路構成で
は、画像メモリ103,104などのように半導体スペ
ースを必要とする大型回路が多いため、これらの大型回
路を同一半導体基板上に構成することは困難となる。し
かしながら、本発明では、画像信号の生成に同時並行し
て、画像信号を時間軸方向に比較して動体信号を生成す
るため、従来例のような大型回路を特に必要ない。した
がって、撮像部と画像処理回路とを同一半導体基板上で
実現することが容易となる。
In the circuit configuration shown in the conventional example (FIG. 10), there are many large circuits that require a semiconductor space, such as the image memories 103 and 104. Therefore, these large circuits are formed on the same semiconductor substrate. It becomes difficult. However, according to the present invention, since the moving object signal is generated by comparing the image signal in the time axis direction in parallel with the generation of the image signal, a large circuit as in the related art is not particularly required. Therefore, it is easy to realize the imaging unit and the image processing circuit on the same semiconductor substrate.

【0028】このような本発明の利点を生かして、撮像
部と画像処理回路とを同一半導体基板上に構成すること
により、動き検出用撮像装置を格段に小型化することが
可能となる。
By taking advantage of such an advantage of the present invention and forming the imaging section and the image processing circuit on the same semiconductor substrate, the size of the motion detection imaging apparatus can be significantly reduced.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施の形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0030】(第1の実施形態)第1の実施形態は、請
求項1〜3,7に記載の発明に対応する実施形態であ
る。図1は、第1の実施形態の回路構成を示す図であ
る。図1において、動き検出用固体撮像装置10には、
単位画素1が、n行m列にマトリックス配列される。こ
れらの単位画素1の出力は、垂直列ごとに共通接続さ
れ、m本分の垂直読み出し線2を形成する。
(First Embodiment) The first embodiment is an embodiment corresponding to the first to third and seventh aspects of the present invention. FIG. 1 is a diagram illustrating a circuit configuration of the first embodiment. In FIG. 1, a motion detection solid-state imaging device 10 includes:
The unit pixels 1 are arranged in a matrix of n rows and m columns. The outputs of these unit pixels 1 are commonly connected for each vertical column, and form m vertical read lines 2.

【0031】また、動き検出用固体撮像装置10には、
垂直転送のタイミングを決定するための垂直走査回路3
が配置される。この垂直走査回路3からは、1行目の単
位画素1に対し3種類の制御パルスφTG1,φPX
1,φRG1がそれぞれ供給される。同様にして、残り
の2〜n行目の単位画素1に対しても、垂直走査回路3
から出力される3種類の制御パルスφTG2〜n,φP
X2〜n,φRG2〜nがそれぞれ供給される。
The motion detecting solid-state imaging device 10 includes:
Vertical scanning circuit 3 for determining timing of vertical transfer
Is arranged. The vertical scanning circuit 3 supplies three types of control pulses φTG1 and φPX to the unit pixel 1 in the first row.
1 and φRG1 are supplied. Similarly, the vertical scanning circuit 3 is applied to the remaining unit pixels 1 in the second to n-th rows.
Control pulses φTG2-n, φP output from
X2 to n and φRG2 to n are supplied.

【0032】上記のm本分の垂直読み出し線2には、バ
イアス電流を供給するための電流源4と、差分処理回路
5(相関2重サンプリング回路)と、異値検出回路6と
がそれぞれ接続される。これらm個の差分処理回路5の
標本制御端子には、制御パルスφVが共通に供給され
る。なお、このような制御パルスφVは、例えば垂直走
査回路3などから出力される。また、m個の差分処理回
路5の出力端子はすべて共通接続されて、画像信号用の
水平読み出し線7を形成する。この水平読み出し線7上
に出力される画像信号は、ビデオアンプ回路7aなどを
介して、スイッチ回路12の信号入力端子に与えられ
る。
A current source 4 for supplying a bias current, a difference processing circuit 5 (correlated double sampling circuit), and an outlier detection circuit 6 are connected to the m vertical read lines 2 respectively. Is done. A control pulse φV is commonly supplied to the sample control terminals of these m difference processing circuits 5. Note that such a control pulse φV is output from, for example, the vertical scanning circuit 3 or the like. All the output terminals of the m difference processing circuits 5 are commonly connected to form a horizontal readout line 7 for image signals. The image signal output on the horizontal read line 7 is supplied to a signal input terminal of the switch circuit 12 via a video amplifier circuit 7a and the like.

【0033】また、動き検出用固体撮像装置10には、
水平転送のタイミングを決定するための水平走査回路8
が配置される。この水平走査回路8からは、1列目の差
分処理回路5の走査制御端子に対して、制御パルスφH
1が供給される。同様にして、残りの2〜m列目の差分
処理回路5の走査制御端子にも、水平走査回路8から出
力される制御パルスφH2〜φHmがそれぞれ供給され
る。
The motion detecting solid-state imaging device 10 includes:
Horizontal scanning circuit 8 for determining timing of horizontal transfer
Is arranged. The horizontal scanning circuit 8 supplies a control pulse φH to the scanning control terminal of the difference processing circuit 5 in the first column.
1 is supplied. Similarly, the control pulses φH2 to φHm output from the horizontal scanning circuit 8 are supplied to the scanning control terminals of the remaining difference processing circuits 5 in the second to mth columns, respectively.

【0034】また、水平読み出し線7には、リセット用
のMOSスイッチQRSHが接続される。これらのMO
SスイッチQRSHのゲートには、リセット用の制御パ
ルスφRSHが供給される。このような制御パルスφR
SHは、例えば、水平走査回路8などから出力される。
一方、m個の異値検出回路6の標本制御端子には、2種
類の制御パルスφSA,φSBが共通に供給される。こ
のような制御パルスφSA,φSBは、例えば垂直走査
回路3などから出力される。また、m個の異値検出回路
6の出力端子Q1〜Qmは、シフトレジスタ9のパラレ
ル入力にそれぞれ接続される。このシフトレジスタ9に
は、パラレルデータの取り込みタイミングを決定するた
めの制御パルスφLDと、シリアル転送の転送クロック
φCKとが入力される。これらのパルスφLD,φCK
は、例えば水平走査回路8などから供給される。また、
シフトレジスタ9のシリアル出力から出力される動体信
号Voは、スイッチ回路12のスイッチ制御端子に入力
される。
The horizontal read line 7 is connected to a reset MOS switch QRSH. These MOs
The control pulse φRSH for reset is supplied to the gate of the S switch QRSH. Such a control pulse φR
SH is output from, for example, the horizontal scanning circuit 8 or the like.
On the other hand, two types of control pulses φSA and φSB are commonly supplied to the sample control terminals of the m different value detection circuits 6. Such control pulses φSA and φSB are output from, for example, the vertical scanning circuit 3 or the like. The output terminals Q1 to Qm of the m different value detection circuits 6 are connected to the parallel inputs of the shift register 9, respectively. The shift register 9 is supplied with a control pulse φLD for determining the timing for taking in parallel data and a transfer clock φCK for serial transfer. These pulses φLD, φCK
Is supplied from, for example, the horizontal scanning circuit 8 or the like. Also,
The moving object signal Vo output from the serial output of the shift register 9 is input to a switch control terminal of the switch circuit 12.

【0035】(単位画素1の回路構成)次に、図1に基
づいて、1行1列目に位置する単位画素1について、具
体的な回路構成、並びに接続関係を説明する。なお、そ
の他の単位画素1についても、制御パルスの添え字が異
なるだけで、1行1列目の単位画素1と回路構成は同様
である。
(Circuit Configuration of Unit Pixel 1) Next, a specific circuit configuration and connection relationship of the unit pixel 1 located in the first row and the first column will be described with reference to FIG. The circuit configuration of the other unit pixels 1 is the same as that of the unit pixels 1 in the first row and the first column, except for the subscript of the control pulse.

【0036】まず、この単位画素1には、ホトダイオー
ドPDが配置される。このホトダイオードPDのアノー
ドは、電荷転送用のMOSスイッチQTを介して、接合
型電界効果トランジスタからなる増幅素子QAのゲート
に接続される。このMOSスイッチQTのゲートには、
垂直走査回路3から出力される制御パルスφTG1が供
給される。
First, a photodiode PD is arranged in the unit pixel 1. The anode of the photodiode PD is connected to the gate of an amplifying element QA composed of a junction field effect transistor via a charge transfer MOS switch QT. The gate of this MOS switch QT
A control pulse φTG1 output from the vertical scanning circuit 3 is supplied.

【0037】また、増幅素子QAのゲートは、信号電荷
リセット用のMOSスイッチQPを介して、一定のリセ
ット電位VRDに保たれた配線層に接続される。このM
OSスイッチQPのゲートには、垂直走査回路3から出
力される制御パルスφRG1が供給される。一方、この
増幅素子QAのソースは、垂直転送用のMOSスイッチ
QXを介して垂直読み出し線2に接続される。このMO
SスイッチQXのゲートには、垂直走査回路3から出力
される制御パルスφPX1が供給される。
The gate of the amplifying element QA is connected to a wiring layer maintained at a constant reset potential VRD via a MOS switch QP for resetting signal charges. This M
The control pulse φRG1 output from the vertical scanning circuit 3 is supplied to the gate of the OS switch QP. On the other hand, the source of the amplification element QA is connected to the vertical read line 2 via the vertical transfer MOS switch QX. This MO
The control pulse φPX1 output from the vertical scanning circuit 3 is supplied to the gate of the S switch QX.

【0038】(差分処理回路5の回路構成)次に、図1
に基づいて、1列目の垂直読み出し線2に設けられた差
分処理回路5について、具体的な回路構成を説明する。
なお、2列目以降の差分処理回路5についても、制御パ
ルスの添え字が一部異なるだけで、1列目の差分処理回
路5と回路構成は同様である。
(Circuit Configuration of the Difference Processing Circuit 5) Next, FIG.
The specific circuit configuration of the difference processing circuit 5 provided in the vertical readout line 2 in the first column will be described based on FIG.
The circuit configuration of the difference processing circuits 5 in the second and subsequent columns is the same as that of the difference processing circuits 5 in the first column, except that the subscripts of the control pulses are partially different.

【0039】まず、垂直読み出し線2に対し、暗信号を
保持するためのコンデンサCVの一端が接続される。こ
のコンデンサCVの他端には、接地電位などの一定電位
を与えるためのMOSスイッチQVと、水平転送用のM
OSスイッチQHとが接続される。このMOSスイッチ
QHの反対側は、水平読み出し線7に接続される。ここ
で、MOSスイッチQVのゲートには、制御パルスφV
が供給される。また、MOSスイッチQHのゲートに
は、水平走査回路8から出力される制御パルスφH1が
接続される。
First, one end of a capacitor CV for holding a dark signal is connected to the vertical read line 2. The other end of the capacitor CV has a MOS switch QV for applying a constant potential such as a ground potential, and an M switch for horizontal transfer.
OS switch QH is connected. The other side of the MOS switch QH is connected to the horizontal read line 7. Here, the control pulse φV is applied to the gate of the MOS switch QV.
Is supplied. A control pulse φH1 output from the horizontal scanning circuit 8 is connected to the gate of the MOS switch QH.

【0040】(異値検出回路6の回路構成)次に、図2
に基づいて、垂直読み出し線2の1列目に設けられた異
値検出回路6について、具体的な回路構成を説明する。
なお、2列目以降の異値検出回路6についても、出力信
号の添え字が異なるだけで、1列目の異値検出回路6と
回路構成は同様である。
(Circuit Configuration of Outlier Detection Circuit 6) Next, FIG.
The specific circuit configuration of the outlier detection circuit 6 provided in the first column of the vertical readout line 2 will be described based on FIG.
The outlier detection circuits 6 in the second and subsequent columns have the same circuit configuration as the outlier detection circuits 6 in the first column, except for the subscripts of the output signals.

【0041】まず、垂直読み出し線2に対し、2つのコ
ンデンサCCA,CCBの一端側がそれぞれ接続され
る。このコンデンサCCAの他端側は、3つのインバー
タINV1,INV3,INV5を直列に介してNAN
D回路NAの一方の入力端子に接続される。また、コン
デンサCCAの他端側には、MOSスイッチQB1を介
して、閾値を決定するための電圧VR1(=VT−Vt
h)が供給される。このMOSスイッチQB1のゲート
には制御パルスφSAが供給される。さらに、コンデン
サCCAの他端側は、正帰還ループを断続するMOSス
イッチQB3を介してインバータINV3の出力に接続
される。このMOSスイッチQB3のゲートには制御パ
ルスφSBが供給される。
First, one ends of the two capacitors CCA and CCB are connected to the vertical read line 2 respectively. The other end of the capacitor CCA is connected to NAN via three inverters INV1, INV3, and INV5 in series.
Connected to one input terminal of D circuit NA. Further, a voltage VR1 (= VT−Vt) for determining a threshold is connected to the other end of the capacitor CCA via a MOS switch QB1.
h) is supplied. The control pulse φSA is supplied to the gate of the MOS switch QB1. Further, the other end of the capacitor CCA is connected to the output of the inverter INV3 via the MOS switch QB3 which interrupts the positive feedback loop. The control pulse φSB is supplied to the gate of the MOS switch QB3.

【0042】一方、コンデンサCCBの他端側は、2つ
のインバータINV2,INV4を直列に介してNAN
D回路NAの他方の入力端子に接続される。また、コン
デンサCCBの他端側には、MOSスイッチQB2を介
して、閾値を決定するための電圧VR2(=VT+Vt
h)が供給される。なお、ここでの電圧VTは、インバ
ータINV1,INV2の閾値電圧に相当する値であ
る。また、電圧Vthは、フレーム間の差異が有意なも
のか否かを決定するための閾値である。
On the other hand, the other end of the capacitor CCB is connected to the NAN via two inverters INV2 and INV4 in series.
Connected to the other input terminal of D circuit NA. A voltage VR2 (= VT + Vt) for determining a threshold value is provided on the other end side of the capacitor CCB via a MOS switch QB2.
h) is supplied. Note that the voltage VT here is a value corresponding to the threshold voltage of the inverters INV1 and INV2. The voltage Vth is a threshold value for determining whether or not the difference between frames is significant.

【0043】このMOSスイッチQB2のゲートには制
御パルスφSAが供給される。さらに、コンデンサCC
Bの他端側は、正帰還ループを断続するMOSスイッチ
QB4を介してインバータINV4の出力に接続され
る。このMOSスイッチQB4のゲートには制御パルス
φSBが供給される。
The control pulse φSA is supplied to the gate of the MOS switch QB2. Furthermore, the capacitor CC
The other end of B is connected to the output of the inverter INV4 via the MOS switch QB4 that interrupts the positive feedback loop. The control pulse φSB is supplied to the gate of the MOS switch QB4.

【0044】上記のNAND回路NAの出力は、シフト
レジスタ9のパラレル入力端子Q1に供給される。 (スイッチ回路12の回路構成)次に、図1に基づい
て、ビデオアンプ回路7aの出力側に設けられたスイッ
チ回路12について、具体的な回路構成を説明する。
The output of the NAND circuit NA is supplied to the parallel input terminal Q1 of the shift register 9. (Circuit Configuration of Switch Circuit 12) Next, a specific circuit configuration of the switch circuit 12 provided on the output side of the video amplifier circuit 7a will be described with reference to FIG.

【0045】ビデオアンプ回路7aの出力は、nチャネ
ルのMOSスイッチ12aを介して画像出力端子に接続
される。また、この画像出力端子は、nチャネルのMO
Sスイッチ12bを介して、接地電位に接続される。一
方、シフトレジスタ9のシリアル出力から出力される動
体信号は、MOSスイッチ12aのゲートと、インバー
タ12cの入力端子とに与えられる。この12cの出力
は、MOSスイッチ12bのゲートに与えられる。
The output of the video amplifier circuit 7a is connected to an image output terminal via an n-channel MOS switch 12a. Also, this image output terminal is an n-channel MO
Connected to the ground potential via S switch 12b. On the other hand, the moving object signal output from the serial output of the shift register 9 is supplied to the gate of the MOS switch 12a and the input terminal of the inverter 12c. The output of 12c is given to the gate of MOS switch 12b.

【0046】(本発明と第1の実施形態との対応関係)
ここで、本発明と第1の実施形態との対応関係について
説明する。まず、請求項1,3,7に記載の発明と第1
の実施形態との対応関係については、撮像部は(単位画
素1,垂直読み出し線2,垂直走査回路3,差分処理回
路5,異値検出回路6,水平読み出し線7,水平走査回
路8,シフトレジスタ9)に対応し、画像処理回路はス
イッチ回路12に対応する。
(Correspondence between the present invention and the first embodiment)
Here, the correspondence between the present invention and the first embodiment will be described. First, the invention described in claims 1, 3, and 7 and the first
Regarding the correspondence with the embodiment, the image pickup unit includes (unit pixel 1, vertical readout line 2, vertical scan circuit 3, difference processing circuit 5, outlier detection circuit 6, horizontal read line 7, horizontal scan circuit 8, shift The image processing circuit corresponds to the switch circuit 12 corresponding to the register 9).

【0047】請求項2に記載の発明と第1の実施形態と
の対応関係については、受光部はホトダイオードPDに
対応し、垂直読み出し線は垂直読み出し線2に対応し、
垂直転送回路は「垂直走査回路3,増幅素子QA,垂直
転送用のMOSスイッチQX,電荷転送用のMOSスイ
ッチQTおよび信号電荷リセット用のMOSスイッチQ
P」に対応し、比較回路は異値検出回路6に対応し、水
平転送回路はシフトレジスタ9に対応し、画像信号出力
回路は差分処理回路5,水平読み出し線7および水平走
査回路8に対応する。
As for the correspondence between the invention described in claim 2 and the first embodiment, the light receiving section corresponds to the photodiode PD, the vertical read line corresponds to the vertical read line 2,
The vertical transfer circuit is composed of a vertical scanning circuit 3, an amplifying element QA, a vertical transfer MOS switch QX, a charge transfer MOS switch QT, and a signal charge reset MOS switch Q.
P, the comparison circuit corresponds to the outlier detection circuit 6, the horizontal transfer circuit corresponds to the shift register 9, and the image signal output circuit corresponds to the difference processing circuit 5, the horizontal readout line 7, and the horizontal scanning circuit 8. I do.

【0048】(第1の実施形態の動作)図3は、第1の
実施形態における垂直転送の駆動タイミングを示す図で
ある。なお、本図はi行目の垂直転送を示したものであ
る。以下、図3を用いて、第1の実施形態の動作を説明
する。まず、図3に示す期間t10のタイミングにおい
て、制御パルスφSBをローレベルに立ち下げる。その
結果、異値検出回路6内のMOSスイッチQB3,QB
4が遮断され、コンデンサCCA,CCBの他端側がフ
ローティング状態に設定される。
(Operation of the First Embodiment) FIG. 3 is a diagram showing the drive timing of the vertical transfer in the first embodiment. This figure shows the vertical transfer of the i-th row. Hereinafter, the operation of the first embodiment will be described with reference to FIG. First, at the timing of the period t10 shown in FIG. 3, the control pulse φSB falls to a low level. As a result, the MOS switches QB3, QB
4 is shut off, and the other ends of the capacitors CCA and CCB are set in a floating state.

【0049】次に、図3に示す期間t11のタイミング
において、制御パルスφPXiをローレベルに保持し、
かつ制御パルスφSAをハイレベルに立ち上げる。この
制御パルスφPXiの立ち下げにより、i行目のMOS
スイッチQXが導通する。このとき、増幅素子QAのゲ
ート領域には、前フレームの読み出しに際して蓄積され
た信号電荷が保持されている。そのため、増幅素子QA
からなるソースホロワ回路は、前フレームかつi行目の
画素出力Vold を垂直読み出し線2上に出力する。
Next, at the timing of the period t11 shown in FIG. 3, the control pulse φPXi is held at a low level,
Further, the control pulse φSA is raised to a high level. The fall of the control pulse φPXi causes the MOS in the i-th row
Switch QX conducts. At this time, the signal charge accumulated at the time of reading the previous frame is held in the gate region of the amplification element QA. Therefore, the amplification element QA
Outputs the pixel output Vold of the previous frame and the i-th row onto the vertical readout line 2.

【0050】一方このとき、異値検出回路6側では、制
御パルスφSAの立ち上げにより、MOSスイッチQB
1,QB2が導通する。その結果、コンデンサCCA,
CCBを通る充電経路がそれぞれ形成される。その結
果、コンデンサCCAの両端には、(Vold−VT+V
th)の電圧が充電される。
On the other hand, on the side of the different value detection circuit 6, the rise of the control pulse φSA causes the MOS switch QB
1 and QB2 conduct. As a result, the capacitors CCA,
Each of the charging paths passing through the CCB is formed. As a result, (Vold−VT + V) is applied to both ends of the capacitor CCA.
The voltage of th) is charged.

【0051】一方、コンデンサCCBの両端には、(V
old−VT−Vth)の電圧が充電される。この期間t
11の終了間際に、制御パルスφSAが立ち下げられ
る。そのため、コンデンサCCA,CCBの他端側は再
びフローティング状態となる。その結果、上記の電圧
は、コンデンサCCA,CCBの両端電圧として保持さ
れる。
On the other hand, (V
old-VT-Vth). This period t
Immediately before the end of 11, the control pulse φSA falls. Therefore, the other ends of the capacitors CCA and CCB enter a floating state again. As a result, the above voltage is held as the voltage between both ends of the capacitors CCA and CCB.

【0052】次に、図3に示す期間t12のタイミング
において、制御パルスφRGiをローレベルに立ち下げ
る。すると、i行目の単位画素1では、MOSスイッチ
QPが導通し、増幅素子QAのゲート領域に保持されて
いた前フレームの信号電荷が排出される。その結果、ゲ
ート領域は、配線層を介してリセット電圧VRDに初期
化される。
Next, at the timing of the period t12 shown in FIG. 3, the control pulse φRGi falls to a low level. Then, in the unit pixel 1 in the i-th row, the MOS switch QP is turned on, and the signal charges of the previous frame held in the gate region of the amplification element QA are discharged. As a result, the gate region is initialized to the reset voltage VRD via the wiring layer.

【0053】この期間t12の終了間際、制御パルスφ
RGiがハイレベルに戻される。その結果、MOSスイ
ッチQPが遮断され、増幅素子QAのゲート領域はフロ
ーティング状態のまま、リセット時の電圧を保持する。
続く期間t13のタイミングにおいても、制御パルスφ
PXiは依然ローレベルに維持される。そのため、垂直
読み出し線2には、増幅素子QAのソースホロワ回路を
介して暗信号Vdが出力される。この暗信号Vdは、リ
セット動作時のリセット雑音(いわゆるkTC雑音)
や、固定パターン雑音の主原因である「増幅素子QAの
ゲート−ソース間の電圧バラツキ」などを含んだ信号で
ある。
Immediately before the end of the period t12, the control pulse φ
RGi is returned to a high level. As a result, the MOS switch QP is shut off, and the gate region of the amplifier element QA holds the voltage at the time of reset, while remaining in a floating state.
In the subsequent period t13, the control pulse φ
PXi is still maintained at a low level. Therefore, the dark signal Vd is output to the vertical read line 2 via the source follower circuit of the amplification element QA. This dark signal Vd is a reset noise (so-called kTC noise) during a reset operation.
And a signal containing "a voltage variation between the gate and the source of the amplifier element QA" which is a main cause of the fixed pattern noise.

【0054】一方、この期間t13において、制御パル
スφVがハイレベルに立ち上げられる。差分処理回路5
側では、制御パルスφVの立ち上げにより、MOSスイ
ッチQVが導通する。その結果、コンデンサCVを通る
充電経路が形成され、i行目の暗信号Vdは、差分処理
回路5内のコンデンサCVに充電される。この期間t1
3の終了間際に、制御パルスφVが立ち下げられる。そ
のため、コンデンサCVの一端は再びフローティング状
態となり、i行目の暗信号Vdは、コンデンサCV群の
両端電圧として保持される。
On the other hand, in this period t13, the control pulse φV rises to a high level. Difference processing circuit 5
On the side, the rise of the control pulse φV turns on the MOS switch QV. As a result, a charging path passing through the capacitor CV is formed, and the dark signal Vd in the i-th row is charged in the capacitor CV in the difference processing circuit 5. This period t1
Just before the end of 3, the control pulse φV falls. Therefore, one end of the capacitor CV is again in a floating state, and the dark signal Vd in the i-th row is held as a voltage across the capacitor CV group.

【0055】次に、図3に示す期間t14のタイミング
において、制御パルスφTGiがローレベルに立ち下げ
られる。すると、i行目の単位画素1において、MOS
スイッチQTが導通し、i行目のホトダイオードPDに
蓄積された現フレームの信号電荷が、増幅素子QAのゲ
ート領域に転送される。
Next, at the timing of the period t14 shown in FIG. 3, the control pulse φTGi falls to a low level. Then, in the unit pixel 1 in the i-th row, the MOS
The switch QT is turned on, and the signal charges of the current frame accumulated in the photodiode PD in the i-th row are transferred to the gate region of the amplification element QA.

【0056】この期間t14の終了間際、制御パルスφ
TGiがハイレベルに戻される。その結果、MOSスイ
ッチQTが遮断され、増幅素子QAのゲート領域はフロ
ーティング状態のまま、転送された信号電荷に応じて電
位が上昇した状態を保持する。続く期間t15のタイミ
ングにおいても、制御パルスφPXiは依然ローレベル
である。そのため、垂直読み出し線2からは、増幅素子
QAのソースホロワ回路を介して現フレームかつi行目
の画素出力Vnow が新たに出力される。
Just before the end of the period t14, the control pulse φ
TGi is returned to a high level. As a result, the MOS switch QT is shut off, and the gate region of the amplifier element QA maintains a state in which the potential has increased in accordance with the transferred signal charge while the gate region is in a floating state. At the timing of the subsequent period t15, the control pulse φPXi is still at the low level. Therefore, the pixel output Vnow of the i-th row in the current frame is newly output from the vertical read line 2 via the source follower circuit of the amplification element QA.

【0057】この期間t15において、差分処理回路5
側のコンデンサCVの一端側には、現フレームかつi行
目の画素出力Vnow から、i行目の暗信号分Vdを減じ
た差分電圧が現れる。この差分電圧は、暗信号成分が取
り除かれた「現フレームの画素出力」である。また一
方、この期間t15において、異値検出回路6側のコン
デンサCCAの他端側には、(Vnow −Vold +VT−
Vth)の電圧が現れる。また、コンデンサCCBの他
端側には、(Vnow −Vold +VT+Vth)の電圧
が現れる。
In this period t15, the difference processing circuit 5
At one end of the capacitor CV, a difference voltage obtained by subtracting the dark signal Vd of the i-th row from the pixel output Vnow of the i-th row in the current frame appears. This difference voltage is the “pixel output of the current frame” from which the dark signal component has been removed. On the other hand, during this period t15, (Vnow−Vold + VT−) is applied to the other end of the capacitor CCA on the different value detection circuit 6 side.
Vth). Further, a voltage of (Vnow-Vold + VT + Vth) appears on the other end of the capacitor CCB.

【0058】これらの電圧は、インバータINV1,I
NV2を介して、閾値電圧VTを境に反転される。以上
のような電圧関係により、フレーム間の画素出力差(V
now−Vold)がVthを上回ると、インバータINV1
はローレベルを出力する。一方、フレーム間の画素出力
差(Vnow−Vold)がVthを下回ると、インバータI
NV1はハイレベルを出力する。
These voltages are applied to the inverters INV1, IV1
The signal is inverted at the threshold voltage VT via NV2. Due to the above voltage relationship, the pixel output difference (V
now-Vold) exceeds Vth, the inverter INV1
Outputs a low level. On the other hand, when the pixel output difference (Vnow-Vold) between frames falls below Vth, the inverter I
NV1 outputs a high level.

【0059】また、フレーム間の画素出力差(Vnow−
Vold)が(−Vth)を上回ると、インバータINV
2はローレベルを出力する。一方、フレーム間の画素出
力差(Vnow−Vold)が(−Vth)を下回ると、イン
バータINV2はハイレベルを出力する。これらの論理
出力は、インバータINV3〜5を介した後、NAND
回路NAにそれぞれ入力される。その結果、NAND回
路NAからは、フレーム間の画素出力差(Vnow−Vol
d)の値が(−Vth)〜Vthの許容範囲内にある場
合、ローレベルが出力される。また、フレーム間の画素
出力差(Vnow−Vold)の値が(−Vth)〜Vthの
許容範囲外にある場合、ハイレベルが出力される。この
ような動作により、NAND回路NAからは、フレーム
間の画素出力が許容範囲内で一致しているか否かを示す
2値化信号が出力される。
The pixel output difference between frames (Vnow-
Vold) exceeds (−Vth), the inverter INV
2 outputs a low level. On the other hand, when the pixel output difference (Vnow−Vold) between frames is smaller than (−Vth), the inverter INV2 outputs a high level. These logic outputs are passed through inverters INV3 to INV5 and then output to NAND
Each is input to the circuit NA. As a result, the pixel output difference (Vnow−Vol) between frames is output from the NAND circuit NA.
When the value of d) is within the allowable range of (−Vth) to Vth, a low level is output. When the value of the pixel output difference (Vnow−Vold) between frames is outside the allowable range of (−Vth) to Vth, a high level is output. By such an operation, the NAND circuit NA outputs a binarized signal indicating whether or not the pixel output between frames matches within an allowable range.

【0060】このような期間t15の状態において、制
御パルスφLDがハイレベルに立ち上げられる。その結
果、m個のNAND回路NAからそれぞれに出力される
2値化信号は、シフトレジスタ9のパラレル入力端子Q
1〜Qmから一括して取り込まれ、シフトレジスタ9の
内部値D1〜Dmとしてそれぞれ保持される。次に、期
間t16のタイミングにおいて、制御パルスφSBを立
ち上げることにより、MOSスイッチQB3,QB4が
導通する。その結果、インバータINV3,INV4を
介してコンデンサCCA,CCBが正帰還方向に再充電
され、NAND回路NAの出力が安定化される。
In the state of the period t15, the control pulse φLD rises to a high level. As a result, the binary signal output from each of the m NAND circuits NA is output to the parallel input terminal Q of the shift register 9.
1 to Qm, and are held as internal values D1 to Dm of the shift register 9, respectively. Next, at the timing of the period t16, by raising the control pulse φSB, the MOS switches QB3 and QB4 are turned on. As a result, the capacitors CCA and CCB are recharged in the positive feedback direction via the inverters INV3 and INV4, and the output of the NAND circuit NA is stabilized.

【0061】図4は、この期間t16における水平転送
の駆動タイミングを示す図である。まず、期間t16の
タイミングにおいて、水平走査回路8は、制御パルスφ
H1〜φHmを立ち代わりハイレベルに順次設定する。
そのため、m列分のコンデンサCVの一端側は、1〜m
列の順番で水平読み出し線7に接続される。その結果、
水平読み出し線7上には、現フレームかつi行目の画像
信号(図4中のAo)が順次に出力される。
FIG. 4 is a diagram showing the drive timing of the horizontal transfer during the period t16. First, at the timing of the period t16, the horizontal scanning circuit 8 outputs the control pulse φ
H1 to φHm are sequentially set to the high level instead.
Therefore, one end of the capacitor CV for m columns is 1 to m
The horizontal read lines 7 are connected in the order of the columns. as a result,
Image signals (Ao in FIG. 4) of the current frame and the i-th row are sequentially output on the horizontal read line 7.

【0062】なお、制御パルスφH1〜φHmをハイレ
ベルに設定する合間に、φRSHがハイレベルに一時設
定される。このような動作により、水平読み出し線7上
の残留電荷が、MOSスイッチQRSHを介して毎回排
出される。そのため、水平転送される画像信号に余分な
残留電荷が混じることがない。なお、このようなMOS
スイッチQRSHのリセット動作により、出力される画
像信号は間欠的な信号となる。そこで場合によっては、
ビデオアンプ回路7aなどにおいて零次ホールド動作な
どを実行する。
Note that while the control pulses φH1 to φHm are set to the high level, φRSH is temporarily set to the high level. By such an operation, the residual charges on the horizontal read line 7 are discharged every time via the MOS switch QRSH. Therefore, there is no possibility that extra residual charges are mixed in the image signal to be horizontally transferred. In addition, such a MOS
By the reset operation of the switch QRSH, the output image signal becomes an intermittent signal. So in some cases,
The video amplifier circuit 7a and the like execute a zero-order hold operation and the like.

【0063】また一方、この期間t16のタイミングに
おいて、シフトレジスタ9に転送パルスφCKが順次与
えられる。この転送パルスφCKの立ち上がりに同期し
て、シフトレジスタ9のシリアル出力からは、内部値D
1〜Dmが動体信号として順次に出力される(図4中の
Vo)。ここで、転送パルスφCKおよび制御パルスφ
H1〜φHmについて立ち上がり時点を揃えることによ
り、画像信号Aoおよび動体信号Voの位相を、1画素
以内の精度で正確に同期させることができる。
On the other hand, at the timing of this period t16, transfer pulse φCK is sequentially applied to shift register 9. In synchronization with the rise of the transfer pulse φCK, the serial value of the shift register 9 outputs the internal value D
1 to Dm are sequentially output as a moving object signal (Vo in FIG. 4). Here, the transfer pulse φCK and the control pulse φ
By aligning the rising time points of H1 to φHm, the phases of the image signal Ao and the moving object signal Vo can be accurately synchronized with an accuracy within one pixel.

【0064】このように同時出力される画像信号Aoお
よび動体信号Voは、スイッチ回路12において、次の
ように処理される。まず、動体信号Voがハイレベルの
場合、MOSスイッチ12aが導通し、MOSスイッチ
12bが遮断される。その結果、画像出力端子からは、
画像信号Aoがそのまま出力される。
The image signal Ao and the moving object signal Vo output simultaneously in this way are processed in the switch circuit 12 as follows. First, when the moving object signal Vo is at a high level, the MOS switch 12a is turned on and the MOS switch 12b is turned off. As a result, from the image output terminal,
The image signal Ao is output as it is.

【0065】一方、動体信号Voがローレベルの場合、
MOSスイッチ12aが遮断され、MOSスイッチ12
bが導通する。その結果、画像出力端子からは、接地電
位(輝度レベルとしては黒)が出力される。この画像出
力端子から出力される合成画像信号Boを(同期信号の
付加などの処理を施した後)モニタ装置に入力すると、
静止体の部分が黒レベルに置き換えられ、動体部分の画
像が浮き上がるかのように表示される。
On the other hand, when the moving object signal Vo is at a low level,
The MOS switch 12a is shut off and the MOS switch 12
b conducts. As a result, a ground potential (black as a luminance level) is output from the image output terminal. When the composite image signal Bo output from the image output terminal is input to the monitor device (after processing such as addition of a synchronization signal),
The portion of the stationary body is replaced with the black level, and the image of the moving body is displayed as if it were raised.

【0066】このような一連の動作により、第1の実施
形態では、複数のモニタ画面に目を配る必要がなくな
り、単一のモニタ画面上において動体部分の位置や大き
さなどを容易に判断することが可能となる。また、第1
の実施形態では、画像信号Aoと動体信号Voとを同時
並行に生成するので、従来例(図10)のようなAD変
換回路、画像メモリや画像処理回路などの周辺回路を別
途設ける必要がない。したがって、装置全体の小型化お
よび低コスト化を容易に図ることができる。
With such a series of operations, in the first embodiment, it is not necessary to look at a plurality of monitor screens, and the position, size, and the like of a moving object portion can be easily determined on a single monitor screen. It becomes possible. Also, the first
In the embodiment, since the image signal Ao and the moving object signal Vo are generated simultaneously and in parallel, there is no need to separately provide peripheral circuits such as an AD conversion circuit, an image memory and an image processing circuit as in the conventional example (FIG. 10). . Therefore, size reduction and cost reduction of the entire apparatus can be easily achieved.

【0067】さらに、第1の実施形態では、画像信号A
oと動体信号Voとが1画素以内の精度で同期して出力
される。したがって、両信号間の遅延補償回路を省略す
ることが可能となる。その上、第1の実施形態では、合
成画像信号のみに同期信号を付与すればよいので、従来
例(図10)のように同期信号合成回路を2つ設ける必
要がなくなる。これらの理由からも、装置全体の小型化
および低コスト化を一段と図ることが可能となる。
Further, in the first embodiment, the image signal A
o and the moving object signal Vo are output in synchronization with an accuracy within one pixel. Therefore, it is possible to omit the delay compensation circuit between the two signals. In addition, in the first embodiment, since the synchronization signal only needs to be given to the synthesized image signal, there is no need to provide two synchronization signal synthesizing circuits as in the conventional example (FIG. 10). For these reasons, it is possible to further reduce the size and cost of the entire apparatus.

【0068】さらに、第1の実施形態では、画像信号
(アナログ信号)を撮像部内で比較して動体信号Voを
生成する。そのため、動体信号Voの生成過程にAD変
換回路は特に介在せず、画像信号AoのDレンジが制限
されることがない。したがって、画像信号Aoの広いD
レンジを活用して、動体信号Voを生成することができ
る。また、第1の実施形態では、動体信号Voの生成過
程において、前後フレームの画素出力を垂直読み出し線
ごとに直に比較する。そのため、比較すべき画素位置に
位相ズレは一切生じず、静止体のエッジ部などでフレー
ム間差を生じることがない。したがって、一段と高精度
な動体信号Voを生成することが可能となる。
Further, in the first embodiment, a moving object signal Vo is generated by comparing image signals (analog signals) in the image pickup section. Therefore, the AD conversion circuit does not particularly intervene in the process of generating the moving object signal Vo, and the D range of the image signal Ao is not limited. Therefore, the wide D of the image signal Ao
The moving object signal Vo can be generated by utilizing the range. In the first embodiment, in the process of generating the moving object signal Vo, the pixel outputs of the preceding and succeeding frames are directly compared for each vertical read line. Therefore, no phase shift occurs at the pixel position to be compared, and no difference between frames occurs at an edge portion of the stationary body or the like. Therefore, it is possible to generate the moving object signal Vo with higher accuracy.

【0069】なお、上述した第1の実施形態では、動体
信号Voに応じて画像信号Aoの一部を黒レベルに置き
換えているが、これに限定されるものではない。一般的
には、動体信号Voに応じて画像信号Aoの一部を所定
の輝度レベルに置き換えればよい。例えば、動体信号V
oに応じて画像信号Aoの一部を白レベルなどに置き換
えてもよい。
In the above-described first embodiment, a part of the image signal Ao is replaced with the black level according to the moving object signal Vo. However, the present invention is not limited to this. Generally, a part of the image signal Ao may be replaced with a predetermined luminance level according to the moving object signal Vo. For example, the moving object signal V
A part of the image signal Ao may be replaced with a white level or the like according to o.

【0070】また、上述した第1の実施形態では、動体
信号Voがローレベルになると、画像信号Aoの輝度レ
ベルを切り換えているが、これに限定されるものではな
い。例えば、動体信号Voがハイレベルになると、画像
信号Aoの輝度レベルを切り換えてもよい。このような
構成では、一つのモニタ画面上で、動体部分が所定の輝
度レベル(例えば白レベル)に置き換えられ、かつ非動
体部分が画像として表示される。
In the first embodiment, when the moving object signal Vo goes low, the luminance level of the image signal Ao is switched. However, the present invention is not limited to this. For example, when the moving object signal Vo becomes high level, the luminance level of the image signal Ao may be switched. In such a configuration, on one monitor screen, the moving part is replaced with a predetermined luminance level (for example, white level), and the non-moving part is displayed as an image.

【0071】次に、別の実施形態について説明する。 (第2の実施形態)第2の実施形態は、請求項1〜4,
7に記載の発明に対応した実施形態である。図5は、第
2の実施形態における動き検出用固体撮像装置20の回
路構成を示す図である。
Next, another embodiment will be described. (Second Embodiment) A second embodiment is described in claims 1 to 4,
This is an embodiment corresponding to the invention described in FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating a circuit configuration of the motion detection solid-state imaging device 20 according to the second embodiment.

【0072】図5において、第2の実施形態における構
成上の特徴点は、次の点である。まず、シフトレジスタ
9のシリアル出力端子から出力される動体信号Voは、
インバータ21aを介して、OR回路21の一方の入力
端子に与えられる。このOR回路21の他方の入力端子
には、水平読み出し線7をリセットするための制御パル
スφRSHが与えられる。このようなOR回路21の出
力端子は、MOSスイッチQRSHのゲートに接続され
る。
In FIG. 5, the structural features of the second embodiment are as follows. First, the moving object signal Vo output from the serial output terminal of the shift register 9 is
The signal is supplied to one input terminal of the OR circuit 21 via the inverter 21a. A control pulse φRSH for resetting the horizontal read line 7 is applied to the other input terminal of the OR circuit 21. The output terminal of the OR circuit 21 is connected to the gate of the MOS switch QRSH.

【0073】一方、ビデオアンプ回路7aの出力は、そ
のまま動き検出用固体撮像装置20の外部へ引き出され
る。なお、その他の構成要件については、第1の実施形
態(図1)の構成要件と同じなので、同一の参照番号を
付与して図5に示し、ここでの説明を省略する。 (本発明と第2の実施形態との対応関係)ここで、本発
明と第2の実施形態との対応関係について説明する。
On the other hand, the output of the video amplifier circuit 7a is directly taken out of the motion detecting solid-state imaging device 20. Note that the other components are the same as those of the first embodiment (FIG. 1), and thus the same reference numerals are given to them and shown in FIG. 5, and the description thereof will be omitted. (Correspondence between the present invention and the second embodiment) Here, the correspondence between the present invention and the second embodiment will be described.

【0074】まず、請求項1,3,7に記載の発明と第
2の実施形態との対応関係については、撮像部は(単位
画素1,垂直読み出し線2,垂直走査回路3,差分処理
回路5,異値検出回路6,水平読み出し線7,水平走査
回路8,シフトレジスタ9)に対応し、画像処理回路は
OR回路21およびインバータ21aに対応する。請求
項2に記載の発明と第2の実施形態との対応関係につい
ては、受光部はホトダイオードPDに対応し、垂直読み
出し線は垂直読み出し線2に対応し、垂直転送回路は
(垂直走査回路3,増幅素子QA,垂直転送用のMOS
スイッチQX,電荷転送用のMOSスイッチQTおよび
信号電荷リセット用のMOSスイッチQP)に対応し、
比較回路は異値検出回路6に対応し、水平転送回路はシ
フトレジスタ9に対応し、画像信号出力回路は差分処理
回路5,水平読み出し線7および水平走査回路8に対応
する。
First, as for the correspondence between the first and third aspects of the present invention and the second embodiment, the image pickup section includes (a unit pixel 1, a vertical readout line 2, a vertical scanning circuit 3, and a difference processing circuit). 5, the different value detection circuit 6, the horizontal read line 7, the horizontal scanning circuit 8, and the shift register 9), and the image processing circuit corresponds to the OR circuit 21 and the inverter 21a. Regarding the correspondence between the invention described in claim 2 and the second embodiment, the light receiving section corresponds to the photodiode PD, the vertical read line corresponds to the vertical read line 2, and the vertical transfer circuit corresponds to the (vertical scan circuit 3). , Amplifying element QA, MOS for vertical transfer
Switch QX, a charge transfer MOS switch QT, and a signal charge reset MOS switch QP).
The comparison circuit corresponds to the different value detection circuit 6, the horizontal transfer circuit corresponds to the shift register 9, and the image signal output circuit corresponds to the difference processing circuit 5, the horizontal readout line 7, and the horizontal scanning circuit 8.

【0075】請求項4に記載の発明と第2の実施形態と
の対応関係については、水平読み出し線は水平読み出し
線7に対応し、リセット回路はMOSスイッチQRSH
に対応し、画像処理回路はOR回路21およびインバー
タ21aに対応する。 (第2の実施形態の動作)まず、第2の実施形態では、
画素出力の垂直転送動作および動体信号Voの生成動作
がなされる。なお、これらの動作の詳細については、第
1の実施形態(図3)と同様なので、ここでの説明を省
略する。
As for the correspondence between the invention described in claim 4 and the second embodiment, the horizontal read line corresponds to the horizontal read line 7, and the reset circuit is the MOS switch QRSH.
, And the image processing circuit corresponds to the OR circuit 21 and the inverter 21a. (Operation of Second Embodiment) First, in the second embodiment,
The vertical transfer operation of the pixel output and the operation of generating the moving object signal Vo are performed. Note that details of these operations are the same as in the first embodiment (FIG. 3), and thus description thereof will be omitted.

【0076】続いて、画素出力の水平転送動作に並行し
て、MOSスイッチQRSHのスイッチング動作が、下
記のように実行される。まず、動体信号Voがハイレベ
ルの期間、MOSスイッチQRSHのゲートには、OR
回路21を介して制御パルスφRSHが与えられる。そ
の結果、画素出力の水平転送動作およびリセット動作
が、第1の実施形態と同様に実施される。このような状
態では、画像出力端子から画像信号がそのまま出力され
る。
Subsequently, in parallel with the horizontal transfer operation of the pixel output, the switching operation of the MOS switch QRSH is executed as follows. First, while the moving object signal Vo is at a high level, the gate of the MOS switch QRSH is
Control pulse φRSH is applied via circuit 21. As a result, the horizontal transfer operation and the reset operation of the pixel output are performed similarly to the first embodiment. In such a state, the image signal is directly output from the image output terminal.

【0077】一方、動体信号Voがローレベルの期間、
MOSスイッチQRSHのゲートはハイレベルに強制的
に設定され、MOSスイッチQRSHは導通状態とな
る。その結果、水平読み出し線7は接地電位に接続さ
れ、画像出力端子からは、接地電位(輝度レベルとして
は黒)が出力される。このようなMOSスイッチQRS
Hのスイッチング動作により、画像信号と動体信号との
画像合成がなされ、画像出力端子からは合成画像信号B
oが出力される。この合成画像信号Boを(同期信号の
付加などの処理を施した後)モニタ装置に入力すると、
静止体の部分が黒レベルに置き換えられ、動体部分の画
像があたかも浮き上がるように表示される。
On the other hand, while the moving object signal Vo is at a low level,
The gate of the MOS switch QRSH is forcibly set to a high level, and the MOS switch QRSH is turned on. As a result, the horizontal read line 7 is connected to the ground potential, and the ground potential (black as a luminance level) is output from the image output terminal. Such a MOS switch QRS
By the switching operation of H, image synthesis of the image signal and the moving object signal is performed, and the synthesized image signal B is output from the image output terminal.
o is output. When this synthesized image signal Bo is input to the monitor device (after processing such as addition of a synchronization signal),
The stationary body part is replaced with a black level, and the image of the moving body part is displayed as if it were raised.

【0078】このように、第2の実施形態では、第1の
実施形態と同様の合成画像信号を外部に出力することが
できる。したがって、第2の実施形態においても、第1
の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。特
に、このような第2の実施形態に特有な効果としては、
MOSスイッチQRSHを、水平読み出し線7のリセッ
ト動作の用途と、輝度レベル切り換えの用途とに兼用し
ているため、全体の回路構成を単純化できる点である。
As described above, in the second embodiment, the same composite image signal as in the first embodiment can be output to the outside. Therefore, also in the second embodiment, the first
The same operation and effect as those of the embodiment can be obtained. In particular, as an effect peculiar to such a second embodiment,
Since the MOS switch QRSH is used for both the reset operation of the horizontal read line 7 and the luminance level switching, the overall circuit configuration can be simplified.

【0079】次に、別の実施形態について説明する。 (第3の実施形態)第3の実施形態は、請求項1,5に
記載の発明に対応する実施形態である。図6は、第3の
実施形態における動き検出用撮像装置30の回路構成を
示す図である。
Next, another embodiment will be described. (Third Embodiment) A third embodiment is an embodiment corresponding to the first and fifth aspects of the present invention. FIG. 6 is a diagram illustrating a circuit configuration of the motion detection imaging device 30 according to the third embodiment.

【0080】図6において、動き検出用撮像装置30に
は、動体信号Voおよび画像信号Aoを同時出力可能な
動き検出用固体撮像装置31が設けられる。なお、この
動き検出用固体撮像装置31の回路構成は、第1の実施
形態(図1)からスイッチ回路12を省いたものであ
る。この動き検出用固体撮像装置31から出力される画
像信号Aoは、バッファ33およびクランプ回路34を
介して、信号合成回路37の一方の入力端子に与えられ
る。
In FIG. 6, a motion detection imaging device 30 is provided with a motion detection solid-state imaging device 31 capable of simultaneously outputting a moving object signal Vo and an image signal Ao. The circuit configuration of the solid-state imaging device 31 for motion detection is such that the switch circuit 12 is omitted from the first embodiment (FIG. 1). The image signal Ao output from the motion detection solid-state imaging device 31 is supplied to one input terminal of a signal synthesis circuit 37 via a buffer 33 and a clamp circuit 34.

【0081】この信号合成回路37の出力Boは、同期
信号合成回路38の一方の入力端子に与えられる。この
同期信号合成回路38の出力Coは、図示しないモニタ
装置へ入力される。一方、動き検出用固体撮像装置31
から出力される動体信号Voは、ラッチ回路35および
レベル変換回路36を介して、信号合成回路37の他方
の入力端子に与えられる。
The output Bo of the signal synthesizing circuit 37 is supplied to one input terminal of the synchronizing signal synthesizing circuit 38. The output Co of the synchronizing signal synthesizing circuit 38 is input to a monitor device (not shown). On the other hand, the solid-state imaging device 31 for motion detection
Is output to the other input terminal of the signal synthesis circuit 37 via the latch circuit 35 and the level conversion circuit 36.

【0082】また、動き検出用撮像装置30には信号発
生回路32が設けられる。この信号発生回路32から出
力される制御信号や同期信号などのタイミング信号は、
上述した動き検出用固体撮像装置31,ラッチ回路3
5,クランプ回路34および同期信号合成回路38にそ
れぞれ与えられる。 (本発明と第3の実施形態との対応関係)ここで、本発
明と第3の実施形態との対応関係について説明する。
Further, the motion detection imaging device 30 is provided with a signal generation circuit 32. Timing signals such as control signals and synchronization signals output from the signal generation circuit 32 are:
The above-described solid-state imaging device 31 for motion detection, latch circuit 3
5, respectively, to the clamp circuit 34 and the synchronizing signal synthesizing circuit 38. (Correspondence between the present invention and the third embodiment) Here, the correspondence between the present invention and the third embodiment will be described.

【0083】まず、請求項1,5に記載の発明と第3の
実施形態との対応関係については、撮像部は動き検出用
固体撮像装置31に対応し、画像処理回路はクランプ回
路34,レベル変換回路36および信号合成回路37に
対応する。 (第3の実施形態の動作)図7は、第3の実施形態にお
ける各部の動作波形を示す図である。
First, regarding the correspondence between the first and fifth aspects of the present invention and the third embodiment, the imaging section corresponds to the solid-state imaging device 31 for motion detection, the image processing circuit corresponds to the clamp circuit 34, and the level It corresponds to the conversion circuit 36 and the signal synthesis circuit 37. (Operation of Third Embodiment) FIG. 7 is a diagram showing operation waveforms of respective units in the third embodiment.

【0084】以下、第3の実施形態の動作を説明する。
まず、信号発生回路32から動き検出用固体撮像装置3
1に対し、撮像動作および走査動作を制御する制御信号
が順次与えられる。この制御信号に同期して、動き検出
用固体撮像装置31からは、画像信号Aoおよび動体信
号Voが同時出力される。
The operation of the third embodiment will be described below.
First, the signal generation circuit 32 outputs the motion detection solid-state imaging device 3.
The control signals for controlling the imaging operation and the scanning operation are sequentially applied to 1. In synchronization with this control signal, the motion detection solid-state imaging device 31 outputs an image signal Ao and a moving object signal Vo simultaneously.

【0085】この画像信号Aoは、バッファ33を介し
た後、クランプ回路34に入力される。クランプ回路3
4は、信号発生回路32から与えられる同期信号のタイ
ミングに合わせて、画像信号Aoをクランプする。一
方、動体信号Voは、ラッチ回路35に入力される。ラ
ッチ回路35は、動体信号Voの保持タイミングを僅か
にずらすことにより、信号合成回路37の入力時点にお
ける画像信号Aoと動体信号Voとの位相を合わせる。
The image signal Ao is input to the clamp circuit 34 after passing through the buffer 33. Clamp circuit 3
Reference numeral 4 clamps the image signal Ao in accordance with the timing of the synchronization signal provided from the signal generation circuit 32. On the other hand, the moving object signal Vo is input to the latch circuit 35. The latch circuit 35 adjusts the phase of the image signal Ao and the phase of the moving object signal Vo at the time of input to the signal combining circuit 37 by slightly shifting the holding timing of the moving object signal Vo.

【0086】このラッチ回路35から出力される動体信
号Voは、レベル変換回路36を介して信号合成に適当
な信号レベル(例えば、0.5Vpp)に変換される。
なおここで、動体信号Voにピーククランプを施し、動
体信号VoのDCレベルを再生しておいてもよい。
The moving object signal Vo output from the latch circuit 35 is converted into a signal level (for example, 0.5 Vpp) suitable for signal synthesis via a level conversion circuit 36.
Here, the moving object signal Vo may be peak-clamped to reproduce the DC level of the moving object signal Vo.

【0087】信号合成回路37は、上述のように処理さ
れた画像信号Aoおよび動体信号Voを加算し、図7に
示すような出力Boを生成する。同期信号合成回路38
は、この出力Boに対して、信号発生回路32から入力
される同期信号を付与して、合成画像信号Coを生成す
る。この合成画像信号Coは、図7に示すように、動体
部分の輝度レベルが引き上げられた信号である。そのた
め、モニタ画面上では、動体部分の方が非動体部分より
も相対的に明るく強調表示される。
The signal synthesizing circuit 37 adds the image signal Ao and the moving object signal Vo processed as described above to generate an output Bo as shown in FIG. Synchronous signal synthesis circuit 38
Adds a synchronization signal input from the signal generation circuit 32 to the output Bo to generate a composite image signal Co. As shown in FIG. 7, the composite image signal Co is a signal in which the luminance level of the moving body portion is raised. For this reason, on the monitor screen, the moving body portion is highlighted relatively brighter than the non-moving body portion.

【0088】したがって、複数のモニタ画面に目を配る
必要がなくなり、単一の画面表示において動体部分の位
置や大きさなどを容易かつ確実に判断することが可能と
なる。なお、第3の実施形態では、動体信号Voがハイ
レベルになると、画像信号Aoの輝度レベルを引き上げ
ているが、これに限定されるものではない。例えば、動
体信号Voがローレベルになると、画像信号Aoの輝度
レベルを引き上げてもよい。このような構成では、一つ
のモニタ画面上で、非動体部分を白側に淡く表示するこ
とができる。
Therefore, it is not necessary to look at a plurality of monitor screens, and it is possible to easily and reliably determine the position and size of the moving object portion on a single screen display. In the third embodiment, when the moving object signal Vo becomes high level, the luminance level of the image signal Ao is raised. However, the present invention is not limited to this. For example, when the moving object signal Vo becomes low level, the luminance level of the image signal Ao may be increased. In such a configuration, the non-moving object portion can be displayed lightly on the white side on one monitor screen.

【0089】また、第3の実施形態では、動体信号Vo
に応じて画像信号Aoの輝度レベルを引き上げている
が、これに限定されるものではない。例えば、動体信号
Voに応じて画像信号Aoの輝度レベルを引き下げても
よい。さらに、上述した第3の実施形態では、動体信号
Voに応じて画像信号Aoの輝度レベルを引き上げてい
るが、これに限定されるものではない。一般的には、動
体信号に応じて画像信号の輝度を変調すればよい。例え
ば、信号合成回路37をアナログ乗算器などに置き換え
て、動体信号に応じて画像信号の輝度を振幅変調しても
よい。このような構成では、動体部分もしくは非動体部
分のどちらか一方について画像コントラストを強調表示
することが可能となる。
In the third embodiment, the moving object signal Vo
, The brightness level of the image signal Ao is raised, but the invention is not limited to this. For example, the luminance level of the image signal Ao may be reduced according to the moving object signal Vo. Furthermore, in the above-described third embodiment, the brightness level of the image signal Ao is raised according to the moving object signal Vo, but the present invention is not limited to this. Generally, the brightness of the image signal may be modulated according to the moving object signal. For example, the signal combining circuit 37 may be replaced with an analog multiplier or the like, and the luminance of the image signal may be amplitude-modulated according to the moving object signal. With such a configuration, it is possible to highlight the image contrast of either the moving object portion or the non-moving object portion.

【0090】次に、別の実施形態について説明する。 (第4の実施形態)第4の実施形態は、請求項1,6に
記載の発明に対応する実施形態である。
Next, another embodiment will be described. (Fourth Embodiment) The fourth embodiment is an embodiment corresponding to the first and sixth aspects of the present invention.

【0091】図8は、第4の実施形態における動き検出
用撮像装置40の回路構成を示す図である。図8におい
て、動き検出用撮像装置40には、動体信号Voおよび
画像信号Aoを同時出力可能な動き検出用固体撮像装置
41が設けられる。なお、この動き検出用固体撮像装置
41の回路構成は、第1の実施形態(図1)からスイッ
チ回路12を省いたものと同一である。
FIG. 8 is a diagram showing a circuit configuration of a motion detection imaging device 40 according to the fourth embodiment. In FIG. 8, a motion detection imaging device 40 is provided with a motion detection solid-state imaging device 41 capable of simultaneously outputting a moving object signal Vo and an image signal Ao. The circuit configuration of the motion detection solid-state imaging device 41 is the same as that of the first embodiment (FIG. 1) except that the switch circuit 12 is omitted.

【0092】この動き検出用固体撮像装置41から出力
される画像信号Aoは、バッファ43およびクランプ回
路44およびYCズレ調整用遅延回路45を介して、信
号合成回路46の一方の入力端子に与えられる。この信
号合成回路46の出力Boは、同期信号合成回路47の
一方の入力端子に与えられる。この同期信号合成回路4
7の出力Coは、図示しないモニタ装置へ入力される。
The image signal Ao output from the motion detecting solid-state imaging device 41 is supplied to one input terminal of a signal synthesizing circuit 46 via a buffer 43, a clamp circuit 44, and a YC shift adjusting delay circuit 45. . The output Bo of the signal synthesizing circuit 46 is supplied to one input terminal of the synchronizing signal synthesizing circuit 47. This synchronizing signal synthesizing circuit 4
7 is input to a monitor device (not shown).

【0093】一方、動き検出用固体撮像装置41から出
力される動体信号Voは、ラッチ回路48およびレベル
変換回路49を介して、マトリクス演算器50のR入力
に与えられる。このマトリクス演算器50の出力I,Q
は、直交変調器51を介して色信号Cに変換された後、
信号合成回路46の他方の入力端子に与えられる。ま
た、動き検出用撮像装置40には、信号発生回路42が
設けられる。この信号発生回路42から出力される制御
信号や同期信号などのタイミング信号は、上述した動き
検出用固体撮像装置41,ラッチ回路48,クランプ回
路44および同期信号合成回路47にそれぞれ与えられ
る。
On the other hand, the moving object signal Vo output from the motion detection solid-state imaging device 41 is supplied to the R input of the matrix calculator 50 via the latch circuit 48 and the level conversion circuit 49. Outputs I and Q of the matrix calculator 50
Is converted into a color signal C via the quadrature modulator 51,
The signal is supplied to the other input terminal of the signal synthesis circuit 46. The motion detection imaging device 40 includes a signal generation circuit 42. A timing signal such as a control signal or a synchronization signal output from the signal generation circuit 42 is provided to the motion detection solid-state imaging device 41, the latch circuit 48, the clamp circuit 44, and the synchronization signal synthesis circuit 47, respectively.

【0094】(本発明と第4の実施形態との対応関係)
ここで、本発明と第4の実施形態との対応関係について
説明する。まず、請求項1,6に記載の発明と第4の実
施形態との対応関係については、撮像部は動き検出用固
体撮像装置41に対応し、画像処理回路はクランプ回路
44,レベル変換回路49,マトリクス演算器50,直
交変調器51および信号合成回路46に対応する。
(Correspondence between the present invention and the fourth embodiment)
Here, the correspondence between the present invention and the fourth embodiment will be described. First, regarding the correspondence between the first and sixth aspects of the invention and the fourth embodiment, the imaging unit corresponds to the solid-state imaging device 41 for motion detection, and the image processing circuit is a clamp circuit 44 and a level conversion circuit 49. , Matrix operation unit 50, quadrature modulator 51, and signal synthesis circuit 46.

【0095】(第4の実施形態の動作)図9は、第4の
実施形態における各部の動作波形を示す図である。以
下、第4の実施形態の動作を説明する。まず、信号発生
回路42から動き検出用固体撮像装置41に対し、撮像
動作および走査動作を制御する制御信号が与えられる。
この制御信号に同期して、動き検出用固体撮像装置41
からは、画像信号Aoおよび動体信号Voが同時出力さ
れる。
(Operation of the Fourth Embodiment) FIG. 9 is a diagram showing operation waveforms of each part in the fourth embodiment. Hereinafter, the operation of the fourth embodiment will be described. First, a control signal for controlling the imaging operation and the scanning operation is given from the signal generation circuit 42 to the solid-state imaging device 41 for motion detection.
In synchronization with this control signal, the solid-state imaging device 41 for motion detection
Outputs the image signal Ao and the moving object signal Vo at the same time.

【0096】この画像信号Aoは、バッファ43および
クランプ回路44を介した後、YCズレ調整用遅延回路
45に入力される。YCズレ調整用遅延回路45は、画
像信号Aoを遅延させて、信号合成回路46の入力時点
における画像信号Aoと疑似色信号Cとの位相を合わせ
る。一方、動体信号Voは、ラッチ回路48およびレベ
ル変換回路49を介した後、マトリクス演算器50のR
入力に入力される。なお、マトリクス演算器50のB入
力,G入力には、接地電位などの一定電位が与えられ
る。
The image signal Ao is input to the YC shift adjusting delay circuit 45 after passing through the buffer 43 and the clamp circuit 44. The YC shift adjusting delay circuit 45 delays the image signal Ao so as to match the phases of the image signal Ao and the pseudo color signal C at the time of input to the signal combining circuit 46. On the other hand, the moving object signal Vo passes through the latch circuit 48 and the level conversion circuit 49,
Entered in the input. A constant potential such as a ground potential is applied to the B input and the G input of the matrix calculator 50.

【0097】このマトリクス演算器50は、下記の
(1)式,(2)式に示すような公知のYIQ表色系に
基づくマトリクス演算を行い、色差信号I,Qを出力す
る。 I=0.596R−0.274G−0.322B ・・・(1) Q=0.211R−0.522G+0.311B ・・・(2) これらの色差信号I,Qは、直交変調器51に入力され
る。直交変調器51は、周波数fscの色副搬送波を元
にして、下記の(3)式に示す直交変調を行い、疑似色
信号Cを生成する。
The matrix calculator 50 performs a matrix calculation based on the known YIQ color system as shown in the following equations (1) and (2), and outputs color difference signals I and Q. I = 0.596R−0.274G−0.322B (1) Q = 0.221R−0.522G + 0.311B (2) These color difference signals I and Q are supplied to the quadrature modulator 51. Is entered. The quadrature modulator 51 performs quadrature modulation represented by the following equation (3) based on the color subcarrier having the frequency fsc, and generates a pseudo color signal C.

【0098】 C=Icos(2πfsc・t+33゜)+Qsin(2πfsc・t+33゜) ・・・(3) なお、図9に示すように、この直交変調を行う際に、疑
似色信号Cにカラーバースト信号も付与される。
C = I cos (2πfsc · t + 33 °) + Qsin (2πfsc · t + 33 °) (3) As shown in FIG. 9, when performing the quadrature modulation, a color burst signal is added to the pseudo color signal C. Is also given.

【0099】信号合成回路46は、上述のように処理さ
れた画像信号Aoおよび疑似色信号Cを加算し、図9に
示すような出力Boを生成する。同期信号合成回路38
は、この出力Boに対して、信号発生回路42から入力
される同期信号を付与して、合成画像信号Coを生成す
る。この合成画像信号Coは、図9に示すように、動体
部分に赤色の疑似色信号Cを付与した信号である。その
ため、モニタ画面上では、動体部分が赤色に着色されて
表示される。
The signal synthesizing circuit 46 adds the image signal Ao and the pseudo color signal C processed as described above to generate an output Bo as shown in FIG. Synchronous signal synthesis circuit 38
Adds a synchronization signal input from the signal generation circuit 42 to the output Bo to generate a composite image signal Co. As shown in FIG. 9, the composite image signal Co is a signal obtained by adding a red pseudo-color signal C to a moving body portion. Therefore, the moving object portion is displayed in red on the monitor screen.

【0100】したがって、複数のモニタ画面に目を配る
必要がなくなり、単一の画面表示において動体部分の位
置や大きさなどを容易かつ確実に判断することが可能と
なる。なお、第4の実施形態では、動体信号Voがハイ
レベルになると、画像信号Aoに疑似カラー合成を行っ
ているが、これに限定されるものではない。例えば、動
体信号Voがローレベルになると、画像信号Aoに疑似
カラー合成を行ってもよい。また、動体信号Voに応じ
て、動体部分と非動体部分とで色を変えるような疑似カ
ラー合成を行ってもよい。
Therefore, it is not necessary to look at a plurality of monitor screens, and it is possible to easily and reliably determine the position, size, and the like of a moving object portion on a single screen display. In the fourth embodiment, when the moving object signal Vo becomes high level, the pseudo color synthesis is performed on the image signal Ao. However, the present invention is not limited to this. For example, when the moving object signal Vo becomes low level, pseudo color synthesis may be performed on the image signal Ao. In addition, pseudo color synthesis may be performed such that the color changes between the moving part and the non-moving part in accordance with the moving object signal Vo.

【0101】なお、上述した第1,2の実施形態では、
増幅素子QAとして接合型電界効果トランジスタを使用
しているが、この構成に特に限定されるものではない。
一般的には、増幅機能を有する素子を増幅素子QAとし
て使用することができる。例えば、増幅素子QAとして
MOSトランジスタやバイポーラトランジスタなどを使
用してもよいし、これらの素子を混在使用した機能素子
を使用しても良い。また、これらの増幅素子のゲートや
ベースに発生する寄生容量に信号電荷を保持してもよい
し、これら増幅素子のゲートやベースに信号電荷を保持
するためのコンデンサなどを補助的に設けてもよい。
In the first and second embodiments described above,
Although a junction field-effect transistor is used as the amplifying element QA, the present invention is not particularly limited to this configuration.
Generally, an element having an amplifying function can be used as the amplifying element QA. For example, a MOS transistor, a bipolar transistor, or the like may be used as the amplifying element QA, or a functional element using a mixture of these elements may be used. Further, signal charges may be held in parasitic capacitances generated at the gates and bases of these amplifying elements, or capacitors and the like for holding signal charges may be provided at the gates and bases of these amplifying elements in an auxiliary manner. Good.

【0102】さらに、上述した第1,2の実施形態で
は、接続分離部として、垂直転送用のMOSスイッチQ
Xを設けているが、これに限定されるものではない。例
えば、増幅素子のゲートやベースに信号電荷を蓄積する
ためのコンデンサを設け、このコンデンサの他端側の電
圧を上下させることにより、増幅素子と垂直読み出し線
との接続・分離を制御してもよい。
Further, in the first and second embodiments, the vertical transfer MOS switch Q is used as the connection / separation unit.
Although X is provided, it is not limited to this. For example, even if a capacitor for accumulating signal charges is provided at the gate or base of the amplification element, and the voltage at the other end of the capacitor is increased or decreased, the connection / disconnection between the amplification element and the vertical read line may be controlled. Good.

【0103】また、上述した第1,2の実施形態では、
ホトダイオードPDで生じた信号電荷を、増幅素子の制
御領域に直接転送する場合を説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではない。例えば、信号電荷を拡散領
域に一旦転送し保持した後、その拡散領域の電位を信号
線を介してMOSトランジスタのゲートで検出してもよ
い。このような画素の例としては、例えば、文献『Acti
ve Pixel Sensors:AreCCD's Dinosaurs?』,Fossum E.
R.,Proceeding of SPIE: Charge-Coupled Device and S
olid State Optical SensorsIII、Vol.1900,pp2-14(19
93)に記されたものがある。
In the first and second embodiments described above,
Although the case where the signal charge generated in the photodiode PD is directly transferred to the control region of the amplifying element has been described, the present invention is not limited to this. For example, the signal charge may be temporarily transferred to the diffusion region and held, and then the potential of the diffusion region may be detected at the gate of the MOS transistor via the signal line. As an example of such a pixel, for example, a document “Acti
ve Pixel Sensors: AreCCD's Dinosaurs? '', Fossum E.
R., Proceeding of SPIE: Charge-Coupled Device and S
olid State Optical SensorsIII, Vol.1900, pp2-14 (19
93).

【0104】さらに、上述した第1,2の実施形態で
は、単位画素1が2次元マトリックス状に配列されてい
る場合を説明したが、これに限定されるものではない。
例えば、1次元マトリックス状に配列されるライン撮像
素子などに対しても、本発明が、同様に適用できるのは
勿論である。また、上述した第3,4の実施形態では、
画像合成を行うための回路を、動き検出用固体撮像装置
31,41の外部回路として構成しているが、これに限
定されるものではない。例えば、画像合成を行うための
回路を、動き検出用固体撮像装置31,41と同一の半
導体基板上に組み込んでも勿論よい。
Further, in the first and second embodiments described above, the case where the unit pixels 1 are arranged in a two-dimensional matrix has been described, but the present invention is not limited to this.
For example, it goes without saying that the present invention can be similarly applied to a line imaging device arranged in a one-dimensional matrix. In the third and fourth embodiments described above,
The circuit for performing image synthesis is configured as an external circuit of the solid-state imaging devices 31 and 41 for motion detection, but is not limited to this. For example, a circuit for synthesizing images may be incorporated on the same semiconductor substrate as the solid-state imaging devices 31 and 41 for motion detection.

【0105】[0105]

【発明の効果】(請求項1)以上説明したように、請求
項1に記載の発明では、撮像部から同時出力される動体
信号と画像信号とを画像合成して合成画像信号を生成す
る。この合成画像信号をモニタ表示することにより、動
体信号および画像信号の両方を一つのモニタ画面上に一
緒に表示することが可能となる。したがって、複数のモ
ニタ装置に目を配る必要がなくなり、動体信号に関する
情報を解りやすく、かつ正確に判断することが可能とな
る。
As described above, according to the first aspect of the present invention, a synthesized image signal is generated by synthesizing a moving object signal and an image signal which are simultaneously output from the imaging unit. By displaying the composite image signal on the monitor, it is possible to display both the moving object signal and the image signal together on one monitor screen. Therefore, it is not necessary to look at a plurality of monitor devices, and it is possible to easily and accurately determine information on a moving object signal.

【0106】また、請求項1の発明では、画像信号の生
成または走査に同時並行して、画像信号を時間軸方向に
比較して動体信号を生成する。そのため、従来例(図1
0)のようなAD変換回路、画像メモリや画像処理回路
などの周辺回路を別途設ける必要がなく、装置全体の小
型化および低コスト化を図ることができる。さらに、請
求項1の発明では、上記のようにAD変換回路,画像メ
モリや画像処理回路が介在しない。したがって、画像信
号と動体信号との時間ズレが短縮され、両信号間の遅延
補償回路を単純化もしくは省略することが可能となる。
Further, according to the first aspect of the present invention, the moving object signal is generated by comparing the image signal in the time axis direction in parallel with the generation or scanning of the image signal. Therefore, the conventional example (FIG. 1)
It is not necessary to separately provide peripheral circuits such as an A / D conversion circuit and an image memory and an image processing circuit as in 0), and the size and cost of the entire device can be reduced. Further, according to the first aspect of the present invention, the AD conversion circuit, the image memory, and the image processing circuit do not intervene as described above. Therefore, the time lag between the image signal and the moving object signal is reduced, and the delay compensation circuit between the two signals can be simplified or omitted.

【0107】その上、請求項1の発明では、少なくとも
合成画像信号のみに同期信号を付与すればよいので、従
来例(図10)のように同期信号合成回路を2つ設ける
必要がなくなる。さらに、請求項1の発明では、画像信
号(アナログ信号)を撮像部内で比較して動体信号を生
成する。そのため、動体信号の生成過程にAD変換回路
は特に介在せず、画像信号のDレンジが制限されること
がない。したがって、画像信号の広いDレンジを活用し
て、動体信号を生成することができる。
In addition, according to the first aspect of the present invention, it is only necessary to provide a synchronizing signal to at least the synthesized image signal, so that it is not necessary to provide two synchronizing signal synthesizing circuits as in the conventional example (FIG. 10). Further, according to the first aspect of the present invention, a moving object signal is generated by comparing an image signal (analog signal) in the imaging unit. Therefore, the AD conversion circuit does not particularly intervene in the process of generating the moving object signal, and the D range of the image signal is not limited. Therefore, a moving object signal can be generated by utilizing a wide D range of the image signal.

【0108】(請求項2)以上説明したように、請求項
2に記載の発明では、垂直読み出し線上に時分割出力さ
れる前後フレームの画素出力を比較することにより、動
体信号を生成する。一方、垂直読み出し線から前後フレ
ームの画素出力の一方を選択的に標本することにより、
画像信号を生成する。このような動体信号および画像信
号の生成は、垂直読み出し線などを共有しつつ、同時並
行に行われる。したがって、請求項2の発明では、動体
信号および画像信号の同時出力動作を円滑に実現するこ
とができる。
(Claim 2) As described above, according to the invention of claim 2, a moving object signal is generated by comparing pixel outputs of preceding and succeeding frames which are time-divisionally output on a vertical read line. On the other hand, by selectively sampling one of the pixel outputs of the previous and next frames from the vertical readout line,
Generate an image signal. Generation of such a moving object signal and an image signal is performed simultaneously and in parallel while sharing a vertical readout line and the like. Therefore, according to the second aspect of the present invention, the simultaneous output operation of the moving object signal and the image signal can be smoothly realized.

【0109】また、動体信号の生成動作においては、前
後フレームの画素出力を垂直読み出し線ごとに直に比較
する。したがって、外部のAD変換などを経てフレーム
間差をとる従来例(図10)に比べ、比較すべき画素位
置にズレは一切生じない。したがって、静止体のエッジ
部などでフレーム間差を生じるなどのおそれが極めて少
なく、動き検出を一段と高精度に行うことが可能とな
る。
In the operation of generating the moving object signal, the pixel outputs of the preceding and succeeding frames are directly compared for each vertical read line. Therefore, compared to the conventional example (FIG. 10) in which a difference between frames is obtained through external AD conversion or the like, there is no deviation in the pixel position to be compared. Therefore, there is very little possibility that a difference between frames occurs at an edge portion of the stationary body, and the motion can be detected with higher accuracy.

【0110】(請求項3)請求項3に記載の発明では、
動体信号が一方の論理値を示した部分について、画像信
号を所定の輝度レベルに差し替えることにより合成画像
信号を生成する。この合成画像信号をモニタ表示するこ
とにより、動体信号および画像信号の両方を一つのモニ
タ画面上に一緒に表示することが可能となる。このと
き、このモニタ画面上において、所定の輝度レベルを示
す箇所の位置および大きさなどを、画像信号の画像情報
と合わせて観察することにより、動体もしくは非動体に
関する情報を解りやすく、かつ正確に判断することが可
能となる。
(Claim 3) In the invention according to claim 3,
A composite image signal is generated by replacing the image signal with a predetermined luminance level for a portion where the moving object signal indicates one logical value. By displaying the composite image signal on the monitor, it is possible to display both the moving object signal and the image signal together on one monitor screen. At this time, on the monitor screen, by observing the position and size of a portion indicating a predetermined luminance level together with the image information of the image signal, it is easy to understand the information on the moving object or the non-moving object, and accurately. It is possible to make a judgment.

【0111】(請求項4)請求項4に記載の発明では、
水平読み出し線のリセット回路を兼用して、画像信号を
所定の輝度レベルに切り換える。したがって、画像信号
の輝度レベルを切り換えるためのスイッチ回路などを別
途設ける必要がなく、全体の回路構成を単純化すること
ができる。
(Claim 4) In the invention according to claim 4,
The image signal is switched to a predetermined luminance level by also using the reset circuit of the horizontal read line. Therefore, there is no need to separately provide a switch circuit for switching the luminance level of the image signal, and the entire circuit configuration can be simplified.

【0112】(請求項5)請求項5に記載の発明では、
動体信号に応じて画像信号を輝度変調することにより、
合成画像信号を生成する。この合成画像信号をモニタ表
示することにより、動体信号および画像信号の両方を一
つのモニタ画面上に一緒に表示することが可能となる。
このとき、このモニタ画面上において、輝度変調された
箇所の位置および大きさなどを、画像信号の画像情報と
合わせて観察することにより、動体もしくは非動体に関
する情報を解りやすく、かつ正確に判断することが可能
となる。
(Claim 5) In the invention according to claim 5,
By luminance modulating the image signal according to the moving object signal,
Generate a composite image signal. By displaying the composite image signal on the monitor, it is possible to display both the moving object signal and the image signal together on one monitor screen.
At this time, on the monitor screen, by observing the position and the size of the luminance-modulated portion together with the image information of the image signal, the information on the moving object or the non-moving object can be understood easily and accurately. It becomes possible.

【0113】また特に、画像信号を輝度変調するので、
変調後の画像信号がDレンジを超えない限り、輝度変調
された箇所の画像情報は失われない。したがって、輝度
変調された箇所の画像情報に基づいて、動体部分もしく
は非動体部分の位置などを一層解りやすく、かつ一層正
確に判断することが可能となる。 (請求項6)請求項6に記載の発明では、動体信号を疑
似色成分として画像信号に合成することにより、合成画
像信号を生成する。この合成画像信号をモニタ表示する
ことにより、動体信号および画像信号の両方を一つのモ
ニタ画面上に一緒に表示することが可能となる。このと
き、モニタ画面上において、着色された箇所の位置およ
び大きさなどを、画像信号の画像情報と合わせて観察す
ることにより、動体もしくは非動体に関する情報を解り
やすく、かつ正確に判断することが可能となる。
In particular, since the luminance of the image signal is modulated,
As long as the image signal after the modulation does not exceed the D range, the image information at the position where the luminance is modulated is not lost. Therefore, it is possible to more easily understand and more accurately determine the position of the moving body portion or the non-moving body portion based on the image information of the location where the luminance is modulated. (Claim 6) In the invention according to claim 6, a synthesized image signal is generated by synthesizing a moving object signal as an image signal as a pseudo color component. By displaying the composite image signal on the monitor, it is possible to display both the moving object signal and the image signal together on one monitor screen. At this time, by observing the position and size of the colored portion on the monitor screen together with the image information of the image signal, it is easy to understand the information on the moving object or the non-moving object, and it is possible to make an accurate determination. It becomes possible.

【0114】また特に、画像信号に疑似カラー合成を施
すので、輝度階調による画像情報は失われない。したが
って、輝度階調による画像情報に基づいて、着色された
動体部分もしくは非動体部分の位置などを一層解りやす
く、かつ一層正確に判断することが可能となる。 (請求項7)請求項7に記載の発明では、撮像部と画像
処理回路とを同一の半導体基板上に形成するので、動き
検出用撮像装置を格段に小型化することが可能となる。
In particular, since pseudo color synthesis is performed on an image signal, image information based on luminance gradation is not lost. Therefore, based on the image information based on the luminance gradation, the position of the colored moving body portion or the non-moving body portion and the like can be more easily understood and more accurately determined. (Claim 7) In the invention according to claim 7, since the imaging section and the image processing circuit are formed on the same semiconductor substrate, it is possible to significantly reduce the size of the motion detection imaging apparatus.

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

【図1】第1の実施形態の回路構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a circuit configuration of a first embodiment.

【図2】異値検出回路6の回路例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit example of an outlier detection circuit 6;

【図3】第1の実施形態における垂直転送の駆動タイミ
ングを示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating drive timing of vertical transfer according to the first embodiment.

【図4】第1の実施形態における水平転送の駆動タイミ
ングを示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating driving timing of horizontal transfer according to the first embodiment.

【図5】第2の実施形態の回路構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a circuit configuration of a second embodiment.

【図6】第3の実施形態の回路構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a circuit configuration of a third embodiment.

【図7】第3の実施形態における各部の動作波形を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing operation waveforms of each unit according to the third embodiment.

【図8】第4の実施形態の回路構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a circuit configuration of a fourth embodiment.

【図9】第4の実施形態における各部の動作波形を示す
図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating operation waveforms of respective units according to the fourth embodiment.

【図10】従来の動き検出用画像処理装置100の構成
を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a conventional motion detection image processing apparatus 100.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 単位画素 2 垂直読み出し線 3 垂直走査回路 4 電流源 5 差分処理回路 6 異値検出回路 7 水平読み出し線 7a ビデオアンプ回路 8 水平走査回路 9 シフトレジスタ 10 動き検出用固体撮像装置 12 スイッチ回路 12a MOSスイッチ 12b MOSスイッチ 12c インバータ 20 動き検出用固体撮像装置 21 OR回路 21a インバータ 30 動き検出用撮像装置 31 動き検出用固体撮像装置 32 信号発生回路 33 バッファ 34 クランプ回路 35 ラッチ回路 36 レベル変換回路 37 信号合成回路 38 同期信号合成回路 40 動き検出用撮像装置 41 動き検出用固体撮像装置 42 信号発生回路 43 バッファ 44 クランプ回路 45 YCズレ調整用遅延回路 46 信号合成回路 47 同期信号合成回路 48 ラッチ回路 49 レベル変換回路 50 マトリクス演算器 51 直交変調器 100 動き検出用画像処理装置 101 固体撮像装置 102 AD変換回路 105 画像処理回路 106 クランプ回路 107 同期信号合成回路 109 クランプ回路 110 同期信号合成回路 PD ホトダイオード QRSH MOSスイッチ QT 電荷転送用のMOSスイッチ QA 増幅素子 QP 信号電荷リセット用のMOSスイッチ QX 垂直転送用のMOSスイッチ CV 暗信号を保持するためのコンデンサ QV MOSスイッチ QH 水平転送用のMOSスイッチ CCA,CCB コンデンサ NA NAND回路 Reference Signs List 1 unit pixel 2 vertical readout line 3 vertical scanning circuit 4 current source 5 difference processing circuit 6 outlier detection circuit 7 horizontal readout line 7a video amplifier circuit 8 horizontal scanning circuit 9 shift register 10 motion detection solid-state imaging device 12 switch circuit 12a MOS Switch 12b MOS switch 12c Inverter 20 Motion detection solid-state imaging device 21 OR circuit 21a Inverter 30 Motion detection imaging device 31 Motion detection solid-state imaging device 32 Signal generation circuit 33 Buffer 34 Clamp circuit 35 Latch circuit 36 Level conversion circuit 37 Signal synthesis Circuit 38 Synchronization signal synthesis circuit 40 Motion detection imaging device 41 Motion detection solid-state imaging device 42 Signal generation circuit 43 Buffer 44 Clamp circuit 45 YC shift adjustment delay circuit 46 Signal synthesis circuit 47 Synchronization signal synthesis circuit 48 Latch Path 49 Level conversion circuit 50 Matrix arithmetic unit 51 Quadrature modulator 100 Motion detection image processing device 101 Solid-state imaging device 102 A / D conversion circuit 105 Image processing circuit 106 Clamp circuit 107 Synchronous signal synthesizing circuit 109 Clamp circuit 110 Synchronous signal synthesizing circuit PD photodiode QRSH MOS switch QT MOS switch for charge transfer QA Amplifying element QP MOS switch for resetting signal charge QX MOS switch for vertical transfer CV Capacitor for holding dark signal QV MOS switch QH MOS switch for horizontal transfer CCA, CCB Capacitor NA NAND circuit

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被写界を撮像して得られる画像信号と、
該画像信号の時間軸方向の比較に基づいて得られる動体
信号とを同時に出力する撮像部と、 前記撮像部から順次出力される前記動体信号と画像信号
とを取り込み、これら両信号を画像合成する画像処理回
路とを備えたことを特徴とする動き検出用撮像装置。
An image signal obtained by imaging an object scene,
An imaging unit that simultaneously outputs a moving body signal obtained based on a comparison of the image signals in the time axis direction; a moving body signal and an image signal sequentially output from the imaging unit; An imaging device for motion detection, comprising: an image processing circuit.
【請求項2】 請求項1に記載の動き検出用撮像装置に
おいて、 前記撮像部は、 マトリックス状に配列され、入射光に応じた画素出力を
生成する複数の受光部と、 前記複数の受光部の列毎に設けられた複数の垂直読み出
し線と、 前記複数の受光部の特定行を順次に選択しつつ、該特定
行の受光部から過去保持した前フレームの画素出力と、
該特定行の受光部から新規に保持した現フレームの画素
出力とを、前記垂直読み出し線へ逐次出力する垂直転送
回路と、 前記垂直読み出し線ごとに設けられ、前記垂直読み出し
線を介して時分割に転送される前フレームの画素出力と
現フレームの画素出力とを比較する比較回路と、 前記垂直読み出し線ごとに出力される前記比較回路の比
較結果を水平転送し、動体信号として出力する水平転送
回路と、 前記垂直読み出し線を介して時分割に転送される前フレ
ームの画素出力もしくは現フレームの画素出力のどちら
か一方を選択的に取り込んで水平転送し、画像信号とし
て出力する画像信号出力回路とを有することを特徴とす
る動き検出用撮像装置。
2. The imaging device for motion detection according to claim 1, wherein the imaging units are arranged in a matrix, and a plurality of light receiving units that generate pixel outputs according to incident light; and the plurality of light receiving units. A plurality of vertical read lines provided for each column of, and while sequentially selecting a specific row of the plurality of light receiving units, the pixel output of the previous frame previously held from the light receiving unit of the specific row,
A vertical transfer circuit for sequentially outputting the pixel output of the current frame newly held from the light receiving unit of the specific row to the vertical read line; and a vertical transfer circuit provided for each of the vertical read lines and time-division via the vertical read line. A comparison circuit that compares the pixel output of the previous frame and the pixel output of the current frame, which are transferred to the vertical transfer line; and a horizontal transfer that horizontally transfers the comparison result of the comparison circuit output for each of the vertical read lines and outputs the result as a moving object signal. An image signal output circuit for selectively taking in either one of the pixel output of the previous frame or the pixel output of the current frame which is time-divisionally transferred via the vertical readout line, horizontally transferring the image output, and outputting as an image signal An imaging device for motion detection, comprising:
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の動き検
出用撮像装置において、 前記画像処理回路は、 前記動体信号が一方の論理値を示すと、前記画像信号を
予め定められた輝度レベルに切り換えて出力する回路で
あることを特徴とする動き検出用撮像装置。
3. The imaging device for motion detection according to claim 1, wherein the image processing circuit converts the image signal to a predetermined luminance level when the moving object signal indicates one logical value. A motion detection imaging device, characterized in that it is a circuit for switching to and outputting a signal.
【請求項4】 請求項3に記載の動き検出用撮像装置に
おいて、 前記撮像部は、 前記画像信号を水平転送するための水平読み出し線と、 前記水平読み出し線に画像信号を読み出す合間に、前記
水平読み出し線を所定の電圧源に接続してリセットを行
うリセット回路とを備え、 前記画像処理回路は、 前記動体信号が一方の論理値を示すと、前記リセット回
路を制御して、前記水平読み出し線を所定の電圧源に接
続させる回路であることを特徴とする動き検出用撮像装
置。
4. The imaging device for motion detection according to claim 3, wherein the imaging unit comprises: a horizontal readout line for horizontally transferring the image signal; and a readout unit for reading the image signal to the horizontal readout line. A reset circuit for connecting a horizontal read line to a predetermined voltage source to perform reset, wherein the image processing circuit controls the reset circuit when the moving object signal indicates one logical value, and performs the horizontal read. An imaging device for motion detection, which is a circuit for connecting a wire to a predetermined voltage source.
【請求項5】 請求項1または請求項2に記載の動き検
出用撮像装置において、 前記画像処理回路は、 前記動体信号に応じて前記画像信号の輝度を変調する回
路であることを特徴とする動き検出用撮像装置。
5. The imaging device for motion detection according to claim 1, wherein the image processing circuit is a circuit that modulates luminance of the image signal according to the moving object signal. Imaging device for motion detection.
【請求項6】 請求項1または請求項2に記載の動き検
出用撮像装置において、 前記画像処理回路は、 前記画像信号を輝度信号とし、前記動体信号を疑似色信
号として、疑似カラー合成を行う回路であることを特徴
とする動き検出用撮像装置。
6. The imaging device for motion detection according to claim 1, wherein the image processing circuit performs pseudo color synthesis using the image signal as a luminance signal and the moving object signal as a pseudo color signal. An imaging device for motion detection, which is a circuit.
【請求項7】 請求項1ないし請求項6のいずれか1項
に記載の動き検出用撮像装置において、 前記撮像部と前記画像処理回路とが、同一の半導体基板
上に形成されてなることを特徴とする動き検出用撮像装
置。
7. The motion detection imaging apparatus according to claim 1, wherein the imaging unit and the image processing circuit are formed on a same semiconductor substrate. A motion detection imaging device characterized by the following.
JP10000173A 1998-01-05 1998-01-05 Image pickup device for motion detection Pending JPH11196339A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005354568A (en) * 2004-06-14 2005-12-22 Sony Corp Physical information acquisition method, physical information acquisition device and semiconductor device for detecting physical value distribution

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