JPS63268377A - Image pickup device - Google Patents

Image pickup device

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JPS63268377A
JPS63268377A JP62102028A JP10202887A JPS63268377A JP S63268377 A JPS63268377 A JP S63268377A JP 62102028 A JP62102028 A JP 62102028A JP 10202887 A JP10202887 A JP 10202887A JP S63268377 A JPS63268377 A JP S63268377A
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JP
Japan
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signal
color difference
horizontal
readout
scanning period
Prior art date
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Pending
Application number
JP62102028A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunio Imai
邦雄 今井
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Color Television Systems (AREA)

Abstract

PURPOSE:To simplify circuit constitution, by using an image pickup element in which picture elements are arranged in a matrix shape, performing an operation to read out the signal load of all of the picture elements of one row for two or more times in one horizontal scanning period in order, and sending a read signal as a color difference signal or a luminance signal. CONSTITUTION:A bit output is shifted at every horizontal synchronizing signal fH inputted to a terminal 301, and also, each bit output outputs four readout pulses (a-d) in one horizontal scanning period, and the outputs of each bit are impressed on the base of each picture element of the image pickup element via horizontal lines H1-H4 at every row. The signal charge of the picture element of one row is read out for three times in one horizontal scanning period, and a readout signal of first time is allocated to the first color difference signal CW101 of a TCI signal, and the readout signal of second time to the second color difference signal CN102 of the TCI signal, and the readout signal of third time to the luminance signal 103 of the TCI signal. In such a way, it is possible to make an A/D converter, a D/A converter, and a memory device unnecessary.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明はテレビジョンカメラ等に通用する撮像装置、
特にTCI(Time Compressed Int
egration)信号をつくり出す撮像装置に関する
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an imaging device commonly used in television cameras, etc.
In particular, TCI (Time Compressed Int.
The present invention relates to an imaging device that generates an (egration) signal.

[従来の技術] 輝度信号と色差信号とを時間軸圧縮して時分割多重する
TCI(Time Compressed Intgr
ation)方式と称されるテレビジョン信号の伝送方
式がある。
[Prior Art] Time Compressed Intgr (TCI), which compresses a luminance signal and a color difference signal in a time domain and multiplexes them in a time-division manner.
There is a television signal transmission system called the television signal transmission system.

TCIには様々な方式が存在するが、第4図にその基本
的な波形を示す。この例では輝度信号を172に、色差
信号を174にそれぞれ時間軸圧縮して時分割多重する
ものである。第4図は1水平走査期間内の波形を示した
ものであって、101は第1の色差信号Cw、 102
は第2の色差信号CN、103は輝度信号Y、そして1
04は水平同期信号をそれぞれ表わしている。
There are various types of TCI, and FIG. 4 shows their basic waveforms. In this example, the luminance signal is compressed in the time axis to 172, and the color difference signal is compressed to 174 in the time axis and time-division multiplexed. FIG. 4 shows waveforms within one horizontal scanning period, where 101 is the first color difference signal Cw, 102
is the second color difference signal CN, 103 is the luminance signal Y, and 1
04 respectively represent horizontal synchronization signals.

他の例としては、第1の色差信号CWと輝度信号Yの組
合せまたは第2の色差信号CNと輝度信号Yの組合せか
らなる信号を1水平走査期間内に多重し、1水平走査期
間毎に他の組合せの信号を用いる方式(色差線順次方式
)もある。
As another example, a signal consisting of a combination of the first color difference signal CW and the luminance signal Y or a combination of the second color difference signal CN and the luminance signal Y is multiplexed within one horizontal scanning period, and every horizontal scanning period. There is also a method (color difference line sequential method) that uses other combinations of signals.

このような信号を作り出すテレビジョンカメラにおいて
は、例えば第5図に示す信号IA埋構成が用いられてい
る。
In a television camera that produces such a signal, for example, a signal IA configuration shown in FIG. 5 is used.

第5図には撮像素子からの信号読出しから輝度信号Y1
色差信号C,およびCNを作り出す部分を省略している
が、それは次のようである。すなわち、撮像素子から光
電変換された信号を読み出す動作は、1水平走査期間内
に1回行い、撮像素子から読み出された信号にR(赤)
、G(緑)、B(青)信号処理を施したのち、マトリッ
クス回路で輝度信号Y1色差信号CwおよびC,4を作
り出す。
Figure 5 shows the luminance signal Y1 from the signal readout from the image sensor.
Although the part for producing the color difference signals C and CN is omitted, it is as follows. That is, the operation of reading the photoelectrically converted signal from the image sensor is performed once within one horizontal scanning period, and the signal read from the image sensor is colored R (red).
, G (green), and B (blue) signals, a matrix circuit generates a luminance signal Y1 and a color difference signal Cw and C,4.

このようにして作り出された輝度信号Y1色差信号CW
およびCN信号を第5図に示す構成によフてTel信号
に変換する。同図において、201は(アナログ)輝度
信号Yをアナログ/ディジタル(A/D)変換するA/
D変換器と該変換器によってA/D変換する際に折返し
雑音を除去するための低域通過フィルターとを含む機能
ブロックを示し、同様に202および203はそれぞれ
(アナログ)色差信号CwおよびCNについてのA/D
変換器と低域通過フィルターとを含む機能ブロックを示
す。
Luminance signal Y1 color difference signal CW created in this way
The CN signal is then converted into a Tel signal using the configuration shown in FIG. In the figure, 201 is an A/D converter for converting the (analog) luminance signal Y into analog/digital (A/D).
A functional block including a D converter and a low-pass filter for removing aliasing noise during A/D conversion by the converter is shown, and similarly, 202 and 203 are for (analog) color difference signals Cw and CN, respectively. A/D of
1 shows a functional block including a transducer and a low-pass filter.

211.212および213は各ブロック201.20
2.203によって、それぞれ、A/D変換された輝度
信号Y99色差信CwおよびC,を各々記憶しておく記
憶装置、220は各記憶装置からの出力信号の1つを切
替えて出力するスイッチ、230はスイッチ220から
のディジタル信号を再びアナログ信号に戻すためのD/
A変換器と該変換後の信号から不要高域成分を除去する
フィルターとを含む機能ブロック(以下、これをD/A
変換器230という)、240はDハ変換器230から
の信号に同期信号を付加する同期信号付加回路である。
211.212 and 213 are each block 201.20
2. 203, a storage device for storing the A/D-converted luminance signal Y99 color difference signal Cw and C, respectively; 220 is a switch that switches and outputs one of the output signals from each storage device; 230 is a D/D converter for converting the digital signal from switch 220 back into an analog signal.
A functional block (hereinafter referred to as D/A) including an A converter and a filter that removes unnecessary high-frequency components from the converted signal.
Converter 230) and 240 are synchronization signal adding circuits that add a synchronization signal to the signal from the D/H converter 230.

このような回路構成の動作を次に説明する。The operation of such a circuit configuration will be explained next.

アナログ輝度信号Yとアナログ色差信号CwおよびCN
をそれぞれA/D変換器201.202および203で
ディジタル信号に変換し、それぞれ記憶装置211゜2
12および213に記憶する。第4図赳示す色差信号C
WとCNおよび輝度信号Yに割当てられている時間に、
スイッチ220で記憶装置211,212および213
からの出力を順次111/八変換器230に入力する。
Analog luminance signal Y and analog color difference signals Cw and CN
are converted into digital signals by A/D converters 201, 202 and 203, respectively, and stored in a storage device 211゜2.
12 and 213. Figure 4 shows color difference signal C
During the time allocated to W and CN and the luminance signal Y,
Switch 220 connects storage devices 211, 212 and 213
The outputs from the 111/8 converter 230 are sequentially inputted to the 111/8 converter 230.

まず、スイッチ220は色差信号゛Coが記憶されてい
る記憶装置212の出力信号をD/A変換器230に人
力し、1水平走査期間の最初の174の時間に記憶装置
212内の1水平画素列の信号を読出しD/A変換する
。次にスイッチ220は色差信号CNが記憶されている
記憶装置213の出力信号をD/A変換器230に人力
し、1水平走査期間の次の1/4の時間に記憶装置21
3内の1水平画素列の信号を読出し、D/八へ換する。
First, the switch 220 inputs the output signal of the storage device 212 in which the color difference signal "Co" is stored to the D/A converter 230, and one horizontal pixel in the storage device 212 is inputted to the D/A converter 230 at the first 174 times of one horizontal scanning period. The column signals are read and D/A converted. Next, the switch 220 inputs the output signal of the storage device 213 in which the color difference signal CN is stored to the D/A converter 230.
The signal of one horizontal pixel column within 3 is read out and converted to D/8.

次にスイッチ220は輝度信号Yが記憶されている記憶
装置211の出力信号をDハ変換器230に人力し、1
水平走査期間の残りの172の時間に記憶装置211内
の1水平画素列の信号を読出し、D/A変換する。そし
て最後に同期信号付加回路240において、D/A変換
器230から順次人力される信号に同期信号を付加して
Tel信号を■構成する7 [発明が解決しようとする問題点] しかしながら、以上のようなTel信号形成回路におい
ては、輝度信号Yと色差信号CwおよびCNとを記憶し
ておかなければならず、そのための記憶装置およびA/
D 、 D/A変換器等が必要であり、回路構成が複雑
になる。
Next, the switch 220 inputs the output signal of the storage device 211 in which the luminance signal Y is stored to the D converter 230.
During the remaining 172 hours of the horizontal scanning period, the signal of one horizontal pixel column in the storage device 211 is read out and D/A converted. Finally, in the synchronization signal addition circuit 240, a synchronization signal is added to the signals sequentially input from the D/A converter 230 to form a Tel signal.7 [Problems to be solved by the invention] However, the above In such a Tel signal forming circuit, the luminance signal Y and the color difference signals Cw and CN must be stored, and the storage device and A/
D, D/A converter, etc. are required, and the circuit configuration becomes complicated.

本発明の目的は、Tel信号をつくりだす撮像装置にお
ける以上のような問題を解消し、きわめて簡単にTel
信号を得ることができる撮像装置を提供することにある
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in an imaging device that generates a Tel signal, and to extremely easily transmit a Tel signal.
An object of the present invention is to provide an imaging device that can obtain signals.

[問題点を解決するための手段] 本発明は複数の画素をマトリクス状に配置した非破壊型
撮像素子と、撮像素子の各画素に対して1行毎に1水平
走査で少なくとも2回信号電荷を読み出すように水平お
よび垂直走査する走査手段と、走査手段によって得られ
た1水平走査期間で少なくとも2回の読出し信号の各々
から互いに別の情報信号をつくり出して時分割多重信号
を形成する手段とを具える。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides a nondestructive image sensor in which a plurality of pixels are arranged in a matrix, and a signal charge is applied to each pixel of the image sensor at least twice in one horizontal scan per row. scanning means for scanning horizontally and vertically so as to read out the information; and means for forming a time division multiplexed signal by creating different information signals from each of at least two read signals obtained by the scanning means in one horizontal scanning period. Equipped with.

[作 用] 本発明によれば、マトリクス状に画素を配列した撮像素
子を用い、1水平走査期間内に1行の全画素の信号電荷
を順次読出す動作を2回以上行い、それぞれ読出された
信号を例えば色差信号または輝度信号として処理して送
出する。
[Function] According to the present invention, an image sensor in which pixels are arranged in a matrix is used, and the signal charges of all pixels in one row are sequentially read out twice or more within one horizontal scanning period, and each readout is performed twice or more. The signal is processed as, for example, a color difference signal or a luminance signal and sent out.

[実施例] 第1図および第3図に本発明の一実施例を示す。[Example] An embodiment of the present invention is shown in FIGS. 1 and 3. FIG.

第1図は撮像素子とその周辺の回路構成を示し、第5図
は第1図に示す撮像素子を3つ用いた3板カラーカメラ
の構成を示す。
FIG. 1 shows the configuration of an image sensor and its peripheral circuitry, and FIG. 5 shows the configuration of a three-chip color camera using three image sensors shown in FIG.

まず、第3図について説明する。なお、撮像素子におけ
る画素数は水平、垂直共充分な解像度が得られるように
決められるが、この実施例においては説明のため4行4
列とする。351〜354.361〜364,371〜
374.381〜384は撮像素子を構成する非破壊読
出しが可能な画素(例えばトランジスタおよびそのベー
ス容量からなる)であってマトリクス状に配置されてい
る。各画素のトランジスタのコレクタは適当な電源(図
示せず)に接続され、同エミッタはそのベース容量に蓄
積された信号電荷を読み出すための各垂直線v1〜v4
に各列毎に接続されている。
First, FIG. 3 will be explained. Note that the number of pixels in the image sensor is determined so as to obtain sufficient resolution both horizontally and vertically, but in this example, for the sake of explanation, 4 rows and 4 pixels are used.
column. 351~354.361~364,371~
374, 381 to 384 are pixels (for example, composed of a transistor and its base capacitance) that can be read out non-destructively and constitute an image sensor, and are arranged in a matrix. The collector of each pixel transistor is connected to a suitable power supply (not shown), and the emitter is connected to each vertical line v1 to v4 for reading out the signal charge accumulated in its base capacitance.
are connected to each column.

310は該撮像素子の各画素について水平方向の  ゛
読出し走査を行うためのシフトレジスタである。
310 is a shift register for horizontally reading and scanning each pixel of the image sensor.

320は同じく垂直方向の読出し走査を行うためのシフ
トレジスタであって、端子301に入力される水平同期
信号fH毎にビット出力がシフトし、しかも各ビット出
力は第2図に示すようなタイミングで1水平走査期間内
に4つの読出しパルスa〜dを出力し、この各ビットの
出力を各水平線旧〜H4を介して撮像素子の各画素のベ
ースに各行毎に印加する。
320 is a shift register for vertical readout scanning, and the bit output is shifted every time the horizontal synchronizing signal fH is input to the terminal 301, and each bit output is shifted at the timing shown in FIG. Four readout pulses a to d are output within one horizontal scanning period, and the output of each bit is applied to the base of each pixel of the image sensor for each row via each horizontal line H4.

331〜334は水平方向の走査に関与するスイッチト
ランジスタであって、各画素から各垂直線v1〜v4上
に読み出された信号電荷をシフトレジスタ310からの
各ビット出力に基づいて出力端子3o9に順次送り出す
331 to 334 are switch transistors involved in horizontal scanning, which transfer signal charges read out from each pixel onto each vertical line v1 to v4 to an output terminal 3o9 based on each bit output from the shift register 310. Send out sequentially.

391〜394は画素から各垂直線に読出した信号電荷
を一時蓄えておくためのコンデンサである。
391 to 394 are capacitors for temporarily storing signal charges read out from the pixels to each vertical line.

341〜344は各垂直線に接続されたトランジスタで
あって、各コンデンサ391〜394に蓄積された信号
電荷を放電してリセット状態にする。
Transistors 341 to 344 are connected to each vertical line, and discharge the signal charges accumulated in each capacitor 391 to 394 to set them in a reset state.

308は各トランジスタ341〜344のゲートに水平
同期信号f□に関係づけられた第2図に示すようなタイ
ミングで1水平走査期間毎に4つのリセットパルスLX
、LZを印加するためのリセット信号印加端子、399
は出力端子309に読出した信号電荷の負荷抵抗であっ
て、該端子309に該信号電荷に対応した電圧を与える
Reference numeral 308 applies four reset pulses LX every horizontal scanning period to the gates of each of the transistors 341 to 344 at the timing shown in FIG. 2 in relation to the horizontal synchronizing signal f□.
, reset signal application terminal for applying LZ, 399
is a load resistance for the signal charges read out to the output terminal 309, and applies a voltage corresponding to the signal charges to the terminal 309.

301は水平同期周波数信号fHの印加端子、302.
303および304は端子3θlからの水平同期周波数
信号の逓倍回路、305は各逓倍回路出力を選択して水
平シフトレジスタ310のクロック入力端子に与えるた
めの選択スイッチである。
301 is an application terminal for the horizontal synchronization frequency signal fH, 302.
303 and 304 are multiplier circuits for the horizontal synchronization frequency signal from the terminal 3θl, and 305 is a selection switch for selecting the output of each multiplier circuit and applying it to the clock input terminal of the horizontal shift register 310.

以上のような構成における撮像素子からの信号電荷の読
み出しは、次のように行う。
Reading out signal charges from the image sensor in the above configuration is performed as follows.

光に反応して画素351〜354.361〜364,3
71〜374.381〜384のベース容量に光量に対
応した量の電荷が蓄積されているとする。
Pixels 351-354.361-364,3 in response to light
It is assumed that an amount of charge corresponding to the amount of light is accumulated in the base capacitors 71 to 374 and 381 to 384.

撮像素子の第1行目の各画素からは次のように1水平走
査期間に3回信号電荷が読み出される。
Signal charges are read out from each pixel in the first row of the image sensor three times in one horizontal scanning period as follows.

その第1回目の読出し時においては、端子301に入力
された水平同期(周波数)信号fHを第1の逓倍器30
2でN倍し、第2の逓倍器303でN1倍した第2図に
示すようなりロック周波数N−N1・f、の信号をスイ
ッチ305で選択し、水平シフトレジスタ310のクロ
ック入力端に人力する。同時に垂直シフトレジスタ32
0のクロック端子に端子301から1水平開期クロック
が印加されて、最初のビット321の出力が“1”とな
り、残りは“0”のままである。
During the first reading, the horizontal synchronization (frequency) signal fH input to the terminal 301 is transmitted to the first multiplier 30.
2 is multiplied by N, and the second multiplier 303 is multiplied by N1, as shown in FIG. do. At the same time, vertical shift register 32
1 horizontal opening clock is applied from the terminal 301 to the 0 clock terminal, the output of the first bit 321 becomes "1", and the rest remain "0".

まず、リセットパルスWがトランジスタ341〜343
のゲートに印加されて、各垂直線のコンデンサ391〜
394に残留している電荷を掃き出す。ついで第1行の
各画素351〜354のベースが読出しパルスaによっ
てバイアスされ、当該画素を構成するトランジスタがオ
ンして、そのベース容量に蓄積された電荷に応じた電流
(信号電荷)が各垂直線を介して各コンデンサ391〜
394に蓄(」マされる(なお、ベース容量に蓄積され
た電荷は放電されない。すなわち非破壊)。ついで水平
シフトレジスタ310の各ビット出力N−N1・fnに
よりスイッチトランジスタ331.332.333.3
34を順次閉じることにより、端子309に第1行目の
各画素351,352゜353.354に対応するコン
デンサ391,392,393,394に蓄積の信号電
荷が順次読み出される(第2図の読出し信号402のう
ちのA)。
First, the reset pulse W is applied to the transistors 341 to 343.
is applied to the gate of each vertical line capacitor 391~
Sweep out the charge remaining in 394. Next, the base of each pixel 351 to 354 in the first row is biased by the readout pulse a, the transistor constituting the pixel is turned on, and a current (signal charge) corresponding to the charge accumulated in the base capacitance is applied to each vertical Each capacitor 391~
394 (note that the charges accumulated in the base capacitance are not discharged, i.e., non-destructive). Then, each bit output N-N1.fn of the horizontal shift register 310 causes the switch transistors 331, 332, 333, . 3
By sequentially closing the terminals 34, the signal charges accumulated in the capacitors 391, 392, 393, and 394 corresponding to the pixels 351, 352, 353, and 354 in the first row are sequentially read out to the terminal 309 (readout in FIG. A) of the signals 402.

第2回目の読出しは、まず第2のリセットパルスXによ
ってコンデンサ391〜394の残留電荷を一掃し、読
み出しパルスbによってコンデンサ391〜394に各
画素351〜354の信号電荷を蓄積する。そして、水
平同期信号f)Iを第1の逓倍器302でN倍し、第2
の逓倍器304でN2倍した第2図に示すようなりロッ
ク周波数N−N2・fHの信号をスイッチ305で選択
し、水平シフトレジスタ310のクロック入力端に人力
する。該シフトレジスタ310の各ビット出力N−82
・f、でトランジスタ331〜334を順次導通し、コ
ンデンサ391〜394に蓄積の信号電荷を順次端子3
09に読み出す(第2図の読出し信号402のうちB)
。同様に第3回目の読出しは、第3リセツトパルスCに
よるコンデンサ391〜394の残留電荷の一掃、第3
の読出しパルスyによるコンデンサ391〜394への
信号電荷の蓄積の後、水平同期信号fHを第1の逓倍 
In the second readout, the residual charges in the capacitors 391 to 394 are first wiped out by the second reset pulse X, and the signal charges of the pixels 351 to 354 are accumulated in the capacitors 391 to 394 by the read pulse b. Then, the horizontal synchronizing signal f)I is multiplied by N in the first multiplier 302, and
A signal with a lock frequency N-N2·fH as shown in FIG. Each bit output N-82 of the shift register 310
・The transistors 331 to 334 are made conductive in sequence at f, and the signal charges accumulated in the capacitors 391 to 394 are sequentially transferred to the terminal 3.
09 (B of the read signal 402 in FIG. 2)
. Similarly, the third readout is performed by wiping out the residual charges in the capacitors 391 to 394 by the third reset pulse C;
After the signal charge is accumulated in the capacitors 391 to 394 by the readout pulse y, the horizontal synchronizing signal fH is multiplied by the first
.

器302でN倍した周波数N−fHの信号をスイッチ3
05で選択し、水平シフトレジスタ310のクロック入
力端に入力する。該シフトレジスタ310の各ビット出
力N’fhでトランジスタ331〜334を順次導通し
、コンデンサ391〜394に蓄積の信号電荷を端子3
09に順次読み出す(第2図の読出し信号402のC)
The signal of frequency N-fH multiplied by N by the switch 302 is sent to the switch 3.
05 and input to the clock input terminal of the horizontal shift register 310. Each bit output N'fh of the shift register 310 sequentially turns on the transistors 331 to 334, and transfers the accumulated signal charges to the capacitors 391 to 394 to the terminal 3.
09 (C of read signal 402 in FIG. 2)
.

ついで同時発生する読み出しパルスdおよびリセットパ
ルスZによって、第1行目の各画素を構成するトランジ
スタのベース容量に蓄積されている電荷が放電し、該各
画素が初期状態に回復する。すなわち、第1行目の各画
素を構成するトランジスタのベースに読出しパルスdを
印加し、同時にリセットパルス2を端子308に印加し
て各垂直線をアースすることによって当該各トランジス
タのベース容量に蓄積の信号電荷を強制的に放電する。
Then, due to the read pulse d and the reset pulse Z that occur simultaneously, the charge accumulated in the base capacitance of the transistor constituting each pixel in the first row is discharged, and each pixel is restored to its initial state. That is, by applying the readout pulse d to the base of the transistor constituting each pixel in the first row and at the same time applying the reset pulse 2 to the terminal 308 to ground each vertical line, the voltage is accumulated in the base capacitance of each transistor. Forcibly discharge the signal charge.

次に垂直シフトレジスタ320に次の水平同期クロック
が印加されると、その2番目のビット322に“1”が
移り、残りのビットは全てO”であるから、前記と同様
にして第2行目の画素361〜36jlの信号電荷が端
子309に読み出される。以下同様にして1水平開期ク
ロックが端子301に印加されるたびに読み出される画
素が一行ずつ進んで垂直走査が行われる。
Next, when the next horizontal synchronization clock is applied to the vertical shift register 320, "1" is transferred to the second bit 322, and all remaining bits are "O", so the second row The signal charges of the eye pixels 361 to 36jl are read out to the terminal 309. Similarly, each time one horizontal opening clock is applied to the terminal 301, the read pixels advance one line at a time, and vertical scanning is performed.

したがって、以上のように1水平走査期間に1行の画素
の信号電荷を3回読み出し、 第1回目の読出し信号(第2図A)を第1図に示すTC
I信号の第1の色差信号Cw101に割当て、 第2回目の読出し信号(第2図B)を第1図に示すTC
I信号の第2の色差信号C,102に割当て、 第3回目の読出し信号(第2図C)を第1図に=rr 
すTrT It ’ii−/7−1 #ITQ’F /
言魯+ IPI k−$11当でXことh(できる。
Therefore, as described above, the signal charges of pixels in one row are read out three times in one horizontal scanning period, and the first readout signal (A in FIG. 2) is transferred to the TC shown in FIG.
The TC shown in FIG. 1 is assigned to the first color difference signal Cw101 of the I signal, and the second readout signal (FIG. 2B) is assigned to the first color difference signal Cw101 of the I signal.
The second color difference signal C of the I signal is assigned to 102, and the third readout signal (C in FIG. 2) is assigned to the second color difference signal C, 102 in FIG.
TrT It'ii-/7-1 #ITQ'F/
Language + IPI k-$11, X, h (can be done.

以上述べた構成を3板カラーカメラに適用した実施例を
第3図に示す。
FIG. 3 shows an embodiment in which the above-described configuration is applied to a three-chip color camera.

同図において、501はレンズ、502はレンズ501
の光路上に設けた色分解プリズム、503〜505は色
分解プリズム502の各出力端に設けた非破壊読出し可
能な撮像素子、506〜508は各素子503〜505
からの撮像信号を処理して赤(R)。
In the figure, 501 is a lens, and 502 is a lens 501.
503 to 505 are non-destructively readable imaging elements provided at each output end of the color separation prism 502, and 506 to 508 are each of the elements 503 to 505.
Red (R) by processing the imaging signal from.

緑(G)、青(B)信号を各々出力する信号処理回路、
509は各信号処理回路からの信号に基づいて色差信号
Cw、Csおよび輝度信号Yをつくり出すマトリックス
回路である。
a signal processing circuit that outputs green (G) and blue (B) signals, respectively;
509 is a matrix circuit that generates color difference signals Cw, Cs and luminance signal Y based on signals from each signal processing circuit.

513はTCI信号形成のタイミングで色差信号Cw、
CNおよび輝度信号Yのうちの1つを選択して出力する
選択回路、514は選択回路513からの信号に同期信
号を付加する同期信号付加回路、515は撮像素子駆動
回路であって、前述のようなタイミングで各撮像素子を
駆動すると共に選択回路513をTCI信号形成のタイ
ミングで制御する。
513 is the color difference signal Cw at the timing of TCI signal formation;
A selection circuit selects and outputs one of CN and luminance signal Y, 514 is a synchronization signal addition circuit that adds a synchronization signal to the signal from selection circuit 513, and 515 is an image sensor drive circuit, which is similar to the one described above. Each image sensor is driven at such timing, and the selection circuit 513 is controlled at the timing of TCI signal formation.

次に、この実施例の動作を説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

レンズ501から入射した光は色分解プリズム502で
光の3原色、R,GおよびBに分けられ、結像位置の撮
像素子503〜505で光電変換される。
Light incident from a lens 501 is separated into three primary colors of light, R, G, and B, by a color separation prism 502, and photoelectrically converted by image pickup elements 503 to 505 at an imaging position.

この撮像素子を駆動回路515で駆動して各画素の信号
電荷を読出す。撮像素子からの信号電荷の読出し方法は
第1図および第2図を用いて説明した通りである。モし
て撮像素子の出力信号をn、G、a別に信号処理回路5
06〜508で処理したのちマトリクス回路509で色
差信号CWとCNおよび輝度信号Yをつくり出す。前述
のように1水平走査期間内に3回読み出しが行われるの
で色差信号C8+CNおよび輝度信号Yが3回作られる
。駆動回路515は、第1図に示す割当て時間に対応し
て、選択スイッチ513を制御して、色差信号CW、色
差信号CNそして輝度信号Yを順次選び、同期信号付加
回路514に入力する。同回路514によって、入力信
号に同期信号を付加して、TCI信号をつくり出す。
This image sensor is driven by a drive circuit 515 to read out the signal charge of each pixel. The method for reading signal charges from the image sensor is as explained using FIGS. 1 and 2. The output signal of the image sensor is divided into n, G, and a by a signal processing circuit 5.
After processing in steps 06 to 508, a matrix circuit 509 generates color difference signals CW and CN and a luminance signal Y. As described above, since reading is performed three times within one horizontal scanning period, the color difference signal C8+CN and the luminance signal Y are generated three times. The drive circuit 515 controls the selection switch 513 in accordance with the allocated time shown in FIG. The same circuit 514 adds a synchronization signal to the input signal to create a TCI signal.

以上説明した実施例は第1図に示すTCI信号に対応す
るものであるが、色差信号CWまたはCNと輝度信号Y
との組合せの信号とし、1水平走査期間毎に交互にCW
またはCNを送出する色差線順次方式のTCI信号に対
しては次のようにすればよい。すなわち、例えば第3図
において、各撮像素子から1水平走査期間に1行の画素
の信号を2回読み出す。マトリックス回路509で作ら
れた色差信号C,,C,および輝度信号Yのうち1水平
期間毎にCwとYまたはCNとYの組合せの多重信号に
なるように、選択スイッチ513を切換えればよい。
The embodiment described above corresponds to the TCI signal shown in FIG.
CW signal alternately every horizontal scanning period.
Alternatively, for a color difference line sequential TCI signal that sends CN, the following procedure may be performed. That is, for example, in FIG. 3, signals of pixels in one row are read out twice from each image sensor in one horizontal scanning period. The selection switch 513 may be switched so that a combination of Cw and Y or CN and Y is multiplexed for each horizontal period among the color difference signals C, , C and the luminance signal Y generated by the matrix circuit 509. .

また、実施例として、3板カラーカメラに適用した場合
を示したが、単板カラーカメラにも用いることができる
ことは明らかである。さらに非破壊読出し可能な撮像素
子として、第1図に示す実施例では、トランジスタのベ
ース領域あるいはゲート領域で光電変換する型式のもの
を用いたが、CID(Charge Injectio
n Device)と称される素子を用いることも当然
のことながら可能である。
Moreover, although the case where the present invention is applied to a three-chip color camera is shown as an example, it is clear that the present invention can also be used for a single-chip color camera. Furthermore, in the embodiment shown in FIG. 1, an image sensor that can be read out non-destructively is of a type that performs photoelectric conversion in the base region or gate region of the transistor.
Of course, it is also possible to use an element called nDevice.

[発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば簡単な構成で(A
/D 、 D/A変換器および記憶装置が不要)時分割
多重映像信号を得ることができる。
[Effects of the invention] As explained above, according to the present invention, it is possible to achieve (A) with a simple configuration.
/D, D/A converter and storage device are not required) A time division multiplexed video signal can be obtained.

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

第1図は本発明にかかる撮像装置の一実施例の回路図、 第2図は第1図に示す実施例の動作波形図、第3図は3
板カラーカメラに適用した本発明の他の実施例を示す図
、 第4図はTCI信号の波形図、 第5図は輝度信号Yと色差信号CwおよびCNからTC
■信号に変換する従来装置のブロック図である。 に  K 二   − ン    ぐ 第4図
FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of an imaging device according to the present invention, FIG. 2 is an operation waveform diagram of the embodiment shown in FIG. 1, and FIG.
Figures showing another embodiment of the present invention applied to a plate color camera; Figure 4 is a waveform diagram of the TCI signal; Figure 5 is a waveform diagram of the luminance signal Y and color difference signals Cw and CN to TC
(2) It is a block diagram of a conventional device for converting into a signal. Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 複数の画素をマトリクス状に配置した非破壊型撮像素子
と、 該撮像素子の各画素に対して1行毎に1水平走査で少な
くとも2回信号電荷を読み出すように水平および垂直走
査する走査手段と、 該走査手段によって得られた1水平走査期間で少なくと
も2回の読出し信号の各々から互いに別の情報信号をつ
くり出して時分割多重信号を形成する手段とを具えたこ
とを特徴とする撮像装置。
[Claims] A non-destructive image sensor in which a plurality of pixels are arranged in a matrix; A scanning device that performs vertical scanning; and a device that generates different information signals from each of at least two read signals obtained by the scanning device in one horizontal scanning period to form a time division multiplexed signal. Characteristic imaging device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011139506A (en) * 2011-02-24 2011-07-14 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
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