JPS6331377A - Image pickup device - Google Patents

Image pickup device

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JPS6331377A
JPS6331377A JP61174982A JP17498286A JPS6331377A JP S6331377 A JPS6331377 A JP S6331377A JP 61174982 A JP61174982 A JP 61174982A JP 17498286 A JP17498286 A JP 17498286A JP S6331377 A JPS6331377 A JP S6331377A
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JP
Japan
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mode
line
signal
read
destructive
Prior art date
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Pending
Application number
JP61174982A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiji Hashimoto
誠二 橋本
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPS6331377A publication Critical patent/JPS6331377A/en
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent may picture elements from being required especially for the still mode and make it difficult that inter-field flicker occurs in the movie mode, by switching the mode between destructive read and non-destructive mode. CONSTITUTION:Refresh pulses phiH-RF and phiU-RF are supplied to a shift register 51 and a terminal 149 of a sensor respectively in a horizontal blanking period to refresh the stored electric charge to the earth through transistors TRs 48-48'' and 50-50'' line by line. A clock generator CKG and a driver CKD are controlled by a system controller to freely select moving picture recording and still picture recording. Information of the like just after read is refreshed with pulses phiH-RF and phiV-RF in case of destructive read, and pulses phiH-RF and phiV-RF are not supplied in case of non-destructive read, thereby reading out the same line signal twice continuously in an odd field and an even field.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、キャパシタを介して電位が制御される光電荷
蓄積領域を有する光電変換素子を用いた撮像装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to an imaging device using a photoelectric conversion element having a photoelectric charge accumulation region whose potential is controlled via a capacitor.

本発明による撮像装置は、たとえば画像入力袋と、ワー
クスティジョン、デジタル複写機、ワードプロセッサ、
バーコードリーグや、カメラ、ビデアカメラ、8ミリカ
メラ等のオートフォーカス用光電変換被写体検出装置等
にも適用可能である。
The imaging device according to the present invention includes, for example, an image input bag, a workstation, a digital copying machine, a word processor,
It is also applicable to barcode leagues, photoelectric conversion object detection devices for autofocus of cameras, video cameras, 8mm cameras, etc.

〔従来技術〕[Prior art]

近年、光電変換装置、特に固体撮像装置に関する研究が
CCD型およびMOS型の2方式を中心に行われている
In recent years, research on photoelectric conversion devices, particularly solid-state imaging devices, has been conducted mainly on two types: CCD type and MOS type.

CCD型撮像装置は、MO3型キャパシタ電極下にポテ
ンシャル井戸を形成し、光入射により発生した電荷をこ
の井戸に蓄積し、読出し時には、これらのポテンシャル
井戸を、電極にかけるパルスにより順次動かして、蓄積
された電荷を出力アンプまで転送して読出す、という原
理を用いている。したがって、比較的構造が簡単であり
、CCD自体で発生する雑音が小さく、低照度撮影が可
能となる。
A CCD type imaging device forms a potential well under an MO3 type capacitor electrode, stores charges generated by incident light in this well, and during readout, these potential wells are sequentially moved by a pulse applied to the electrode to accumulate the charges. It uses the principle that the generated charge is transferred to the output amplifier and read out. Therefore, the structure is relatively simple, the noise generated by the CCD itself is small, and low-light photography is possible.

一方、MOS型撮像装置は、受光部を構成するpn接合
より成るフォトダイオードの各々に光の入射により発生
した電荷を蓄積し、読出し時にはそれぞれのフォトダイ
オードに接続されたMOSスイッチングトランジスタを
順次ONすることにより蓄積された電荷を出力アンプに
読出す、という原理を用いている。したがって、CCD
型に比較して構造上複雑となるものの、蓄槽容量を大き
くとることができ、ダイナミックレンジを広くすること
ができる。
On the other hand, a MOS type imaging device accumulates charges generated by incident light in each of the photodiodes made of pn junctions that constitute the light receiving section, and turns on the MOS switching transistors connected to each photodiode sequentially during readout. The principle is that the accumulated charge is read out to the output amplifier. Therefore, C.C.D.
Although it is structurally more complex than the conventional type, the storage tank capacity can be increased and the dynamic range can be widened.

しかし、これら従来方式の撮像装置には、次のような欠
点が存在するために、将来的に高解像度化を進めて行く
上で大きな支障となっていた。
However, these conventional imaging devices have the following drawbacks, which have been a major hindrance in the pursuit of higher resolution in the future.

CCD型撮像装置では、1)出力アンプとしてMOS型
アンプがオンチップ化されるために、シリコンとシリコ
ン酸化膜の界面から画像上、目につきゃすいl/f雑音
が発生する。2)高解像度化を図るために、セル数を増
加させて高密度化すると、ひとつのポテンシャル井戸に
蓄積できる最大電荷量が減少し、ダイナミックレンジが
取れなくなる。3)蓄積電荷を転送して行く構造である
ために、セルに一つでも欠陥が存在すると、そこで電荷
転送がストップしてしまい、製造歩留りが悪くなる。
In a CCD type imaging device, 1) since a MOS type amplifier is installed on-chip as an output amplifier, noticeable l/f noise is generated on an image from the interface between silicon and silicon oxide film. 2) When increasing the number of cells to achieve higher density in order to achieve higher resolution, the maximum amount of charge that can be stored in one potential well decreases, making it impossible to maintain a dynamic range. 3) Since the structure is such that accumulated charges are transferred, if there is even one defect in a cell, charge transfer will stop there, resulting in poor manufacturing yield.

MO5型撮像装置では、■)信号読出し時に、各フォト
ダイオードに配線容量が接続されているために、大きな
信号電圧ドロップが発生する。
In the MO5 type imaging device, (1) a large signal voltage drop occurs during signal readout because a wiring capacitor is connected to each photodiode.

2)配線容量が犬きく、これによるランダム雑音の発生
が大きい、3)走査用MOSスイッチングトランジスタ
の寄生容量のバラツキによる固定パターン雑音の混入が
ある。このために、低照度撮像が困難となり、また、高
解像度化を図るために各セルを縮小すると、蓄積電荷は
減少するが、配線容量があまり小さくならないために、
S/N比が小さくなる。
2) The wiring capacitance is high, which causes a large amount of random noise, and 3) Fixed pattern noise is mixed in due to variations in the parasitic capacitance of the scanning MOS switching transistor. This makes low-light imaging difficult, and when each cell is reduced to achieve higher resolution, the accumulated charge decreases, but the wiring capacitance does not become much smaller.
The S/N ratio becomes smaller.

このように、CCD型およびMO3型撮像装置は高解像
度化に対して本質的な問題点を有している。これらの撮
像装置に対して、新方式の半導体撮像装置が提案されて
いる(特開昭56−150878号公報、特開昭56−
157073号公報、特開昭56−165473号公報
)、ここで提案されている方式は、光入射によって発生
した電荷を制御電極(例えば、バイポーラトランジスタ
のベース、静電誘導トランジスタSITあるいはMOS
トランジスタのゲート)に蓄積し、蓄積された電荷を各
セルの増幅機能を利用して電荷増幅を行い読出すもので
ある。この方式では、高出力、広ダイナミック・レンジ
、低雑音および非破壊読出しが可能であり、高解像度化
の可能性を有している。
As described above, CCD type and MO3 type imaging devices have essential problems in achieving high resolution. A new type of semiconductor imaging device has been proposed for these imaging devices (Japanese Patent Laid-Open No. 150878/1983, Japanese Patent Laid-Open No. 56-150878).
157073, Japanese Unexamined Patent Publication No. 165473/1983), the method proposed here transfers charges generated by incident light to a control electrode (for example, the base of a bipolar transistor, a static induction transistor SIT or a MOS).
The accumulated charge is amplified using the amplification function of each cell and read out. This method allows high output, wide dynamic range, low noise, and nondestructive readout, and has the potential for high resolution.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、非破壊読出しモードで光電変換信号を複
数回読出すと、読出された信号振幅が低下する。これは
光電変!l!素子の信号電流読出し時において、光電変
換素子のベースに蓄積された電荷が、ベース電流によっ
て放電される事による。
However, when the photoelectric conversion signal is read out multiple times in the non-destructive readout mode, the readout signal amplitude decreases. This is a photoelectric transformation! l! This is because the charge accumulated in the base of the photoelectric conversion element is discharged by the base current when reading the signal current of the element.

この様な電荷の減衰とは光電変検素子の電流増幅率h 
F Eと等価ベース容量CB及びエミッタ負荷容量Cv
による下記の近似式で表す事が出来る。
This kind of charge attenuation means the current amplification factor h of the photoelectric transducer.
F E, equivalent base capacitance CB and emitter load capacitance Cv
It can be expressed by the following approximate formula.

例えばhFE=2000.CB、=O,lPF、CV=
4PFとすれば1回の読出しで電荷は2%低下すること
になる。従って非破壊読出しを複数回繰返すと撮像デバ
イスの出力信号は、読出し1回数に応じて、低下してし
まう。従って上述の非破壊読出しモードを利用して1例
えば撮像デバイスの各水平ラインの組合せを変えて第1
回目の読出し信号を第1フイールド信号、第2回目の読
出し信号を第2フイールド信号として静止画記録を行な
い、これをディスプレイ上に再生すると、フィールド毎
の信号レベルの違いがフリッカとなって。
For example, hFE=2000. CB,=O,lPF,CV=
If 4PF is used, the charge will decrease by 2% in one readout. Therefore, if nondestructive readout is repeated multiple times, the output signal of the imaging device will decrease in accordance with the number of times of readout. Therefore, by using the above-mentioned non-destructive readout mode, for example, by changing the combination of each horizontal line of the imaging device,
When a still image is recorded using the first readout signal as the first field signal and the second readout signal as the second field signal, and this is reproduced on a display, the difference in signal level for each field causes flicker.

非常に見ずらい画面となってしまう。The screen becomes extremely difficult to view.

また、従来の撮像記録装置を使って、動く被写体を動画
として記録し、これを再生時、フレームの静止画として
観賞すると各フィールドで記録時刻が1/60秒ずれて
いるためにブレだ静止画となってしまう欠点があった。
In addition, when a moving subject is recorded as a video using a conventional imaging recording device and viewed as a frame still image when played back, the recording time of each field is shifted by 1/60 seconds, resulting in blurred still images. There was a drawback that it became.

そこで完全な静止画を得るにはシャッタに類する手段を
使って2フイ一ルド分の信号を同時に形成し、これを順
次読出す必要があり、多くの画素数が必要であった。ま
た動画を記録する際には極力フリッカ−や信号レベルの
変動を防がなければならないという問題があった。
Therefore, in order to obtain a complete still image, it is necessary to simultaneously form signals for two fields using a means similar to a shutter and read them out sequentially, which requires a large number of pixels. Another problem is that when recording a moving image, it is necessary to prevent flicker and signal level fluctuations as much as possible.

〔問題点を解決する為の手段〕[Means for solving problems]

上記目的を達成するために、本発明では非破壊読出し可
能な該敗の光電変換セルからなる撮像素子と、該撮像素
子で形成された信号を読み出す際破壊読出しモードと非
破壊読出しモードとで読み出しモードを切換える読出し
モード切換手段を有する撮像装置を有する。
In order to achieve the above object, the present invention provides an image sensor made of the photoelectric conversion cell that can be read out non-destructively, and a signal formed by the image sensor that is read out in a destructive read mode and a non-destructive read mode. The image capturing apparatus includes a read mode switching means for switching modes.

〔作 用〕[For production]

このように構成することにより例えばムービーモードと
スチルモードとで最適の読み出しが可能となり、スチル
の場合に画業数を増やさなくても高解像度の画像を簡単
に得ることができムービーの場合にはフィールド間で信
号レベルの変動が少なくなリフリッカー等が起きにくい
With this configuration, for example, optimal readout is possible in movie mode and still mode, and in the case of stills, high-resolution images can be easily obtained without increasing the number of images, and in the case of movies, it is possible to easily obtain high-resolution images in the field. Since there is little variation in signal level between the two, reflicker and the like are less likely to occur.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の光電変換装置の一実施例について図面を用いて
説明する。
An embodiment of the photoelectric conversion device of the present invention will be described with reference to the drawings.

前述の如き非破壊読出し可能な光センサセル構造を二次
元的に列した光電変換装置の回路構成図を第2図に示す
、尚、上記センサセルの構造は例えば特開昭60−12
764号公報に示されるようなもので良い。
FIG. 2 shows a circuit configuration diagram of a photoelectric conversion device in which a non-destructively readable optical sensor cell structure as described above is arranged two-dimensionally.
The one shown in Japanese Patent No. 764 may be used.

点線でかこまれた基本光センサセル30(尚バイポーラ
トランジスタのコレクタは半導体基板および半導体基板
電極に接続される。読出しパルスおよびリフレッシュパ
ルスを印加するための水平ライン31 、31 ’ 、
 31 ” −−・読出しパルスを発生させるための垂
直シフトレジスタ32インタレース回路IL、インター
レース回路ILと水平ライン31.31’、31″′串
−・の間のバッファMO5)ランジスタ33 、33 
’ 、 33 ”Φ・φ八ツファMO5I−ランジスタ
33,33′。
A basic photosensor cell 30 (the collector of the bipolar transistor is connected to a semiconductor substrate and a semiconductor substrate electrode) is surrounded by a dotted line.Horizontal lines 31, 31', and 31 for applying read pulses and refresh pulses are shown.
31'' ---Vertical shift register 32 for generating readout pulses Interlace circuit IL, buffer MO between interlace circuit IL and horizontal lines 31, 31', 31'''5) Transistors 33, 33
' , 33 ``Φ・φ eight-fa MO5I-transistor 33, 33'.

33″・・・のゲートにパルスを印加するだめの端子3
4.リフレッシュパルスを印加する為の/へソファMO
Sトランジスター・−35,35’ 。
Terminal 3 for applying a pulse to the gate of 33″...
4. /Sofa MO for applying refresh pulse
S transistor -35,35'.

35″、それのゲートにパルスを印加するための端子3
6、リフレッシュパルスを印加するだめの垂直シフトレ
ジスタ52、基本光センサセル30から蓄積電圧を読出
すための垂直ライン38゜38′、38″・・・及び5
1.51’、51“φ・・各垂直ラインを選択するため
のパルスを発生する水平シフトレジスタ39.各垂直ラ
インを開閉する為のゲート用MOSトランジスタ40゜
40’、40#書−・、49.49’、49″・・・蓄
積電圧をアンプ部に読出すための出力ライン41.59
読出し後に、出力ラインに蓄積した電荷をリフレッシュ
するためのMOSトランジスタスタ42,53.MOS
トランジスタ42゜53ヘリフレツシユパルスを印加す
るための端子43 、54 、出力信号を増幅するため
のバイポーラ、MOS−FET、J−FET’4(1)
トラ7ジ7゜り44 、55 、負荷抵抗45.56と
トランジスタ44.55を電源に接続するための端子4
6゜57、トランジスタの出力端子47.58.読出し
動作において垂直ライン51 、51 ′、 51 ”
に蓄積された電荷をリフレッシュする為のMOSトラン
ジスタΦ・−48,48’、48”・・050.50’
、50”及びMOS)ランジスタ4・11争8.48’
、48”・・拳50.50′。
35″, terminal 3 for applying a pulse to its gate
6. Vertical shift register 52 for applying refresh pulses, vertical lines 38° 38', 38'', .
1.51', 51"φ...Horizontal shift register that generates a pulse to select each vertical line 39. Gate MOS transistor 40°40', 40# for opening and closing each vertical line... 49.49', 49''...Output line 41.59 for reading out the accumulated voltage to the amplifier section
After reading, MOS transistor stars 42, 53 . M.O.S.
Transistors 42゜53 Helical terminals 43, 54 for applying refresh pulses, bipolar, MOS-FET, J-FET'4 (1) for amplifying the output signal
Terminal 4 for connecting the load resistor 45.56 and transistor 44.55 to the power supply.
6°57, transistor output terminal 47.58. Vertical lines 51, 51', 51'' in read operation
MOS transistor Φ・-48, 48', 48"...050.50' to refresh the charge accumulated in
, 50" and MOS) transistor 4/11 8.48'
, 48"...fist 50.50'.

50″のゲートにパルスを印加するための端子49等に
よりこの光電変換装置は構成されている。
This photoelectric conversion device is constituted by a terminal 49 and the like for applying a pulse to the gate of 50''.

又、本発明の撮像装置では光電変換装置の各部分32,
34,36,39,43,49,52゜IL、54に対
して駆動パルスを供給する為のクロックドライバーCK
D、及びこのクロックドライバーにタイミングパルスを
供給する為のクロックジェネレータCKGを有している
。又、これらクロックドライバーCKD及びクロックジ
ェネレータCKGにより制御手段が構成されている。
Further, in the imaging device of the present invention, each part 32 of the photoelectric conversion device,
34, 36, 39, 43, 49, 52° Clock driver CK for supplying drive pulses to IL, 54
D, and a clock generator CKG for supplying timing pulses to this clock driver. Further, the clock driver CKD and the clock generator CKG constitute a control means.

次に第3図は制御手段による撮像装置の駆動方法を示す
図で、nl、n2暢争−は各センサーセルからなる行情
報で、奇数フィールドでは図の様にnlとn2から01
ライン、n3とn4から02ラインの情報を形成し、偶
数フィールドでは奇数フィールドとは行情報の組合せを
変えて、n2とn3からe1ライン、n4とn5からe
2ライン情報を形成する。
Next, FIG. 3 is a diagram showing the driving method of the imaging device by the control means, where nl and n2 row information is row information consisting of each sensor cell, and in the odd field, 01 from nl and n2 as shown in the figure.
Lines, n3 and n4 form 02 line information, and even fields and odd fields change the combination of line information, e1 line from n2 and n3, e1 line from n4 and n5.
2-line information is formed.

その為にインターレース回路ILにより、フイ−ルド毎
に′第3図のような2ラインずつの組合せで2水平ライ
ン情報を同時に読出し夫々47゜58の出力端子にこの
情報を出力する。また本実施例では非破壊読み出しモー
ドで制御をするので上記偶数フィールドの読み出しが終
了するまでは行情報のリフレッシュを行なわないように
する。
For this purpose, the interlacing circuit IL simultaneously reads out two horizontal line information for each field in a combination of two lines as shown in FIG. 3, and outputs this information to output terminals at 47.degree. and 58, respectively. Further, in this embodiment, since control is performed in a non-destructive read mode, row information is not refreshed until the reading of the even-numbered field is completed.

従って同一情報を奇数フィールドでは1回目として読出
し、偶数フィール1では2回目として読出すことになる
Therefore, the same information is read out the first time in the odd field, and the same information is read out the second time in the even field 1.

次に第1図は、第3図で説明した非破壊読出し方式を実
現する為の信号処理ブロック図である。
Next, FIG. 1 is a signal processing block diagram for realizing the nondestructive readout method described in FIG. 3.

図において90はシャッター、100はセンサー、CK
Dはドライバー、CKGはクロック発生器、SYSはシ
ステムコントローラである。また200及び300は非
破壊読出しモード時の偶数フィールドでの信号利得を上
げるよう調整する利得調整器、SWIは奇、偶数フィー
ルドでの信号切替スイッチ500は輝度信号を形成する
輝度処理回路、600は色信号を形成する色処理回路、
700は輝度及び色信号を得てガンマ補正、AGCホワ
イトバランス等の処理を行ない輝度信号Y、色差信号R
−Y、B−Y信号を形成するプロセス回路である。
In the figure, 90 is the shutter, 100 is the sensor, CK
D is a driver, CKG is a clock generator, and SYS is a system controller. Further, 200 and 300 are gain adjusters that adjust to increase the signal gain in even fields in the non-destructive read mode, SWI is an odd and even field signal changeover switch 500 is a brightness processing circuit that forms a brightness signal, and 600 is a brightness processing circuit that forms a brightness signal. a color processing circuit that forms color signals;
700 obtains luminance and color signals, performs processing such as gamma correction and AGC white balance, and outputs luminance signal Y and color difference signal R.
This is a process circuit that forms -Y and BY signals.

次に800は磁気記録回路でR−Y、B−Yの色差同時
信号を線順次化する色差線順次信号形成器や輝度及び色
差線順次色信号をFM変調するFM変調器、記録増幅器
等から成る。900は記録ヘッドで図示省略のビデオフ
ロッピーに対してFM信号を記録するものである0次1
000はエンコーダでありPTSC信号を形成し、VT
R等へこのNTSと信号を供給する。
Next, 800 is a magnetic recording circuit, which includes a color difference line sequential signal generator that converts the R-Y and B-Y color difference simultaneous signals into line sequential, an FM modulator that performs FM modulation of the luminance and color difference line sequential color signals, a recording amplifier, etc. Become. 900 is a recording head that records an FM signal on a video floppy (not shown).
000 is an encoder that forms a PTSC signal and VT
This NTS and signals are supplied to R, etc.

マタ前記NTSC信号はEvFllOOへ入力され、モ
ニターされる。尚、MSWは静止画記録(スチル)モー
ドと動画記録(ムービー)モードとを切り換えるモード
切換スイッチRLは撮影及び記録を指示するトリガー用
のレリーズスイッチである。
The NTSC signal is input to EvFllOO and monitored. Note that MSW is a mode changeover switch for switching between a still image recording (still) mode and a moving image recording (movie) mode, and RL is a trigger release switch for instructing photography and recording.

次に第4図示実線のスチルモードの動作を説明する。M
SWでスチルモードを選択したときにはレリーズスイッ
チ4RLのON (t 1)後、−旦シャツタにより所
定時間(t3〜1+)の露光が為され、その後、シャッ
タ開成状態において第3図の様な読み出し制御がt5〜
七8の2フイ一ルド期間かけて為される。このときセン
サー100の出力端子47.58から読出される信号は
奇数フィールドでは、シスコンSYSによりスイッチS
W1において第4図示実線の如<ts〜t7の間PSW
がローレベルであるのでC端子とC端子が接続される。
Next, the operation in the still mode shown by the solid line in FIG. 4 will be explained. M
When the still mode is selected with the SW, after the release switch 4RL is turned ON (t1), the shutter performs exposure for a predetermined time (t3 to 1+), and then, with the shutter open, readout control is performed as shown in Figure 3. is from t5
It takes place over two fields of seventy-eighths. At this time, the signals read from the output terminals 47 and 58 of the sensor 100 are switched by the system controller SYS in the odd field.
At W1, as shown by the solid line in the fourth figure, PSW is applied between ts and t7.
is at a low level, so the C terminal and the C terminal are connected.

従ってセンサーの出力は回路200.300によるレベ
ル調整はなされずに輝度処理回路500、色処理回路6
00.磁気記録回路800.磁気ヘッド900を介して
ビデオフロッピーの第nトラックに記録される。そして
磁気ヘッド900は偶数フィールド信号を記録する為に
、第(n+1))ラックへ送られる。
Therefore, the output of the sensor is not level-adjusted by the circuits 200 and 300, but is output by the brightness processing circuit 500 and the color processing circuit 6.
00. Magnetic recording circuit 800. It is recorded on the nth track of the video floppy via the magnetic head 900. The magnetic head 900 is then sent to the (n+1)th rack in order to record even field signals.

偶数フィールドではセンサー100は非破壊モードで読
出されるので、センサー100からの出力信号は数%小
さくなっている。そのため信号利得:A整器200.3
00で上記数%分のロスを補うレベルアップ:A整がな
される。即ち第4図示実線の如くスイッチSWIはシス
コンSYSからの制御パルスPSWがt7〜t8の間ハ
イレベルとなることによりb端子とC端子が接続される
In even fields, the sensor 100 is read in a non-destructive mode, so the output signal from the sensor 100 is several percent smaller. Therefore, signal gain: A rectifier 200.3
At 00, the level up to compensate for the loss of the above several percent: A adjustment is performed. That is, as shown by the solid line in the fourth diagram, the b terminal and the C terminal of the switch SWI are connected when the control pulse PSW from the system controller SYS becomes high level between t7 and t8.

従って奇数フィールドとほぼ同一振幅の偶数フィールド
信号が、後段の輝度処理回路及び色処理回路へ接続され
第(n+1)  トラックに記録される。
Therefore, the even field signal having almost the same amplitude as the odd field is connected to the subsequent luminance processing circuit and color processing circuit and recorded on the (n+1)th track.

そして磁気ヘッドは次の第(n+2))ラックへ送られ
これで1フレ一ム分の記録が終了し、次の撮影待機状態
となり、次にレリーズスイッチがONとなるのを待つ。
Then, the magnetic head is sent to the next (n+2)th) rack, and recording for one frame is completed, and the magnetic head enters the next shooting standby state, waiting for the release switch to be turned on.

上述の様に奇数フィールドと偶数フィールドの信号レベ
ルをほぼ同一となる様制御したのでフリッカのない高品
位の画像を得る事が出来た。
As mentioned above, since the signal levels of the odd and even fields were controlled to be almost the same, it was possible to obtain a flicker-free, high-quality image.

次にムービーモードの実施例の説明を第4図示点線を用
いてする。尚、RLとφFはスチルモードと同じである
Next, an embodiment of the movie mode will be explained using dotted lines in the fourth figure. Note that RL and φF are the same as in still mode.

即ちムービ撮影時はレリーズスイッチRLのON (t
 、〜ts)によりシャッターはこの間開成状態のまま
画像蓄積し、読み出し時は破壊読出しモードになる様読
出し直後に、その行のリフレッシュを行なう、このとき
スイッチSWIは常にa−Cが接続される様にシスコン
SYSによりパルスPSWはローレベルに制御される。
In other words, when shooting a movie, turn on the release switch RL (t
, ~ts), the shutter remains open during this time and accumulates images, and when reading out, the row is refreshed immediately after reading out so that the destructive readout mode is activated.At this time, the switch SWI is set so that a-C are always connected. Then, the pulse PSW is controlled to low level by the system controller SYS.

又クロックドライバー及び回路800はt2〜t6の間
だけ動作する。
Also, the clock driver and circuit 800 only operate between t2 and t6.

次に第5図は第1図示実施例のクロックドライバー〇K
Dよりセンサー100に供給される各制御パルスの概略
タイミング図である。
Next, FIG. 5 shows the clock driver 〇K of the first illustrated embodiment.
FIG. 3 is a schematic timing diagram of each control pulse supplied to the sensor 100 from D.

図示(A)の水平ブラッキングパルスHBLKを参考に
他のパルスを説明する0図示(B)(φH−RF)及び
(C)(φU−RF)は夫々シフトレジスタ52、端子
149に供給されるリフレッシュパルスで、これらのパ
ルスはホモブランキングの期間内に供給され、センサー
のベース及び各垂直ラインに蓄積されている電荷を1行
ずつトランジスタ・争−48,48”、48″、・拳・
50 、50 ′、 50 ″を介してアースにリフレ
ッシュする0次にパルス(D)(φHS)は水平シフト
レジスタ39の、又(F)(φVS)は垂直シフトレジ
スタ32のシフトパルスである。また(E)(φHS−
RF)は端子43.54に供給されるビットリフレッシ
ュパルスである。
Other pulses will be explained with reference to the horizontal blacking pulse HBLK shown in (A). (B) (φH-RF) and (C) (φU-RF) are supplied to the shift register 52 and the terminal 149, respectively. With refresh pulses, these pulses are supplied during the homo-blanking period and transfer the charge stored in the base of the sensor and each vertical line to the transistors line by line.
The 0th order pulse (D) (φHS) refreshed to ground via 50, 50', 50'' is the shift pulse of the horizontal shift register 39, and (F) (φVS) is the shift pulse of the vertical shift register 32. (E) (φHS-
RF) is a bit refresh pulse supplied to terminals 43.54.

上記の各パルスのうちで、センサー情報を破壊又は非破
壊で読出す各モードの選択に関係するのは、リフレッシ
ュパルス(B)(C)でアル、即ちリフレッシュパルス
を停止すれば非破壊読出しモードとなる。
Among the above pulses, the refresh pulses (B) and (C) are related to the selection of each mode for reading sensor information in a destructive or non-destructive manner.In other words, if the refresh pulse is stopped, the non-destructive readout mode becomes.

従って、シスコンSYSでクロックジェネレータCKG
及びドライバーCKDを制御し、動画記録、静止画記録
を自由に選定できる。破壊読出しの時は第5図示の如く
水平ブランキング期間の毎にパルスφI(−RF、φV
−RFにより読み出し終了直後の行の情報をリフレッシ
ュし、非破壊読み出しの時にはφH−RF、φV−RF
を供給しない事により奇数フィールド、偶数フィールド
で同じ行信号を2回続けて読み出す事ができる。
Therefore, in the system system SYS, the clock generator CKG
and driver CKD, and can freely select video recording or still image recording. During destructive readout, pulses φI (-RF, φV) are generated every horizontal blanking period as shown in FIG.
-RF refreshes the information in the row immediately after reading is completed, and during non-destructive reading, φH-RF, φV-RF
By not supplying the same row signal, it is possible to read out the same row signal twice in an odd field and an even field.

次に本発明の第2の実施例を第6図、第7図を参照して
説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

第6図はセンサー100からの行情報読出しを3線間時
に行なうようにした時の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram when line information is read out from the sensor 100 between three lines.

センサー100の構造は第2図の2線読み出しを3線読
み出しに変更するだけなので詳細は省略する。奇数フィ
ールドでは行情報nl、n2.n3から01ライン、n
3.n4.n5から02ラインが形成される。この場合
ムービー撮影のときは奇数行の情報は非破壊で読出す。
Since the structure of the sensor 100 is simply changed from the two-line readout shown in FIG. 2 to the three-line readout, the details will be omitted. In odd fields, line information nl, n2 . n3 to 01 line, n
3. n4. Line 02 is formed from n5. In this case, when shooting a movie, the information on odd-numbered lines is read out non-destructively.

次に偶数フィールドでは行情報読出しの組合せを変える
。即ち、n2.n3.n4からe1ライン、n4.n5
.n6からe2ラインが形成される。
Next, for even fields, the combination of row information reading is changed. That is, n2. n3. n4 to e1 line, n4. n5
.. An e2 line is formed from n6.

このときムービーモードでは偶数行の情報を非破壊で読
出す、尚、スチルモードではすべての行情報を非破壊読
出しする。
At this time, in the movie mode, information on even-numbered lines is read out non-destructively, and in the still mode, information on all lines is read out non-destructively.

従ってムービーモード及びスチルモードの奇数フィール
ドでは各ライン01,02,03・@拳を構成する3本
の行情報のうち第6図中の一番上の1行(奇数の行情報
)のみが出力低下する。
Therefore, in the odd field in movie mode and still mode, only the topmost line (odd line information) in Figure 6 is output out of the three line information that makes up each line 01, 02, 03, @fist. descend.

又、ムービーモードの偶数フィールドについても全く同
様に第6図中の各ラインel、e2゜e3・・・を構成
する3本の行情報のうち1番上の1行(偶数の行情報)
のみが出力低下する。
Similarly, for the even field in the movie mode, the topmost line (even line information) of the three line information forming each line el, e2, e3, etc. in FIG.
only the output decreases.

一方、スチルモードでほの偶数フィールドでは各ライン
el、e2.e3・・・を構成する3木の行情報のうち
上の2本の行情報が3回目の読み出しとなり出力低下す
るのに対し、1番下の1本の行情報は2回目の読み出し
となり出力低下の割合は小さいことがわかる。
On the other hand, in still mode, each line el, e2 . Of the 3-tree row information that makes up e3..., the top two row information will be read for the third time and the output will drop, while the bottom one row information will be read for the second time and the output will decrease. It can be seen that the rate of decline is small.

次に第7図は第6図示実施例の信号処理ブロック図であ
る0本実施例は第1図示実施例に以下の処理回路を追加
したものである。
Next, FIG. 7 is a signal processing block diagram of the sixth embodiment shown in FIG. 7. This embodiment is obtained by adding the following processing circuit to the first embodiment shown in FIG.

先ず101はマルチプレクサである。このマルチプレク
サは次のような働きをする。
First, 101 is a multiplexer. This multiplexer works as follows.

すなわち第6図示のn1〜n7・・・の各行の出力線は
例えばnl 、n4.n7・・・が第1の出力端子x1
に構造的に接続されており、n2゜n5.n8・・・が
第2の出力端子X2に接続されており、n3 、n6 
、n9s会・が第3の出力端子X3に接続されている。
That is, the output lines of each row of n1 to n7 shown in FIG. 6 are, for example, nl, n4. n7... is the first output terminal x1
are structurally connected to n2゜n5. n8... are connected to the second output terminal X2, and n3, n6
, n9s-kai are connected to the third output terminal X3.

これに対し、マルチプレクサ101では奇数フイールド
の水平ライン出力01を形成する為にセンナ100の読
み出しを制御するときにはxl。
On the other hand, when the multiplexer 101 controls the readout of the sensor 100 to form the horizontal line output 01 of an odd field, xl is used.

x2 、x3を夫々X4 、X5 、X6に接続し、0
2を形成するときにはx3.xi、x2を夫々x4 、
x5 、x6に接続し、03を形成するときにはx2.
x3.xiを夫々x4.x5 、x6に接続する。以下
同様にして水平ライン毎にx1〜X3とx4〜x5の接
続関係を切換える。
Connect x2 and x3 to X4, X5 and X6 respectively, and
2 when forming x3. xi, x2 respectively x4,
When connecting x5 and x6 to form 03, x2.
x3. xi respectively x4. Connect to x5 and x6. Thereafter, the connections between x1-X3 and x4-x5 are switched for each horizontal line in the same way.

又、偶数フィールドのelを形成するときにはマルチプ
レクサ101はx2 、 x3 、 x lを夫々x4
 、x5 、x6につなぎ、e2を形成するときにはx
i、x2.x3を夫々x4.x5 、x6につなぎ、e
3を形成するときにはx3.xi。
Also, when forming an even field el, the multiplexer 101 converts x2, x3, xl into x4, respectively.
, x5 and x6, and when forming e2, x
i, x2. x3 respectively x4. x5, connect to x6, e
When forming 3 x3. xi.

x2を夫々x4.x5.x6につなぐ。x2 respectively x4. x5. Connect to x6.

又、前述の様にムービー、スチル両モードにおいて各水
平ラインを形成する時に、3線出力の中で、必ず1つの
出力だけが他の2つの出力と異なるレベルとなるので、
その時の信号レベルの調整のために信号利得調整器20
0.300を設けている。即ちムービーモードの場合に
は前述のように奇数フィールドでも、第6図の3本の出
力のうち1番上の出力即ち第7図では出力ラインx4の
出力が低下するのでゲイ・アップ用の信号利得調整器2
00で、x4の出力をx5 、x6の出力レベルに合わ
せてやる。
Also, as mentioned above, when forming each horizontal line in both movie and still modes, only one of the three line outputs will always have a different level from the other two outputs.
Signal gain adjuster 20 for adjusting the signal level at that time
0.300 is set. That is, in the case of movie mode, as mentioned above, even in an odd field, the output of the first output of the three outputs in FIG. 6, that is, the output of output line x4 in FIG. Gain adjuster 2
00, the output of x4 is adjusted to the output level of x5 and x6.

一方、スチルモードではx4 、x5の出力に対し前述
のように1番下のx6の出力だけ出力レベルが高いので
ゲインダウン用の信号利得調整器300でx6の出力を
x4.x5の出力に合わせてやる。
On the other hand, in still mode, compared to the outputs of x4 and x5, the output level of the lowest x6 output is higher than that of x4 and x5, so the signal gain adjuster 300 for gain down is used to reduce the output of x6 to x4. I will match it with the output of x5.

その為にシスコンSYSはスイッチ400をムービーモ
ードではa−Cを、スチルモードではb−cを接続する
よう制御する。
For this purpose, the system controller SYS controls the switch 400 to connect a to C in the movie mode and connect b to c in the still mode.

次に信号利得調整器210,220,230はスチルモ
ードの偶数フィールドでの信号レベルの劣化をゲインア
ップして調整する為のものである。即ち、第6図示の様
にスチルモードの偶数フィールドでは3回目又は2回目
の読出しをすることになるので、信号レベルの低下は大
きく、そのためフリッカは非常に目立つ、前述の利得調
整器300によりx6の出力はx4 、x5の出力即ち
3回目の読み出しレベルに合せられているのでスチルモ
ードでは奇数フィールドと偶数フィールドの出力差が大
きい、しかしこれによるフリッカ成分は信号利得調整器
210,220,230で除去されるので高品位の画像
となる。スイッチ450はムービー撮影時にe−fが接
続され、スチル撮影時にはd−fが接続される選択スイ
ッチである。 以上の様に3線出力方式の採用に問題と
なるフリッカ問題を解決出来、3線出力方式の水平Φ垂
直解像度の向上及び偽色信号の低減効果をさらに発揮す
る事が出来た。
Next, signal gain adjusters 210, 220, and 230 are used to increase the gain and adjust the deterioration of the signal level in the even field in the still mode. That is, as shown in FIG. 6, in the even field of the still mode, the third or second readout is performed, so the signal level decreases greatly, and therefore the flicker is very noticeable. Since the output of x4 and x5 is adjusted to the third readout level, there is a large output difference between odd and even fields in still mode. Since it is removed, the resulting image is of high quality. The switch 450 is a selection switch to which e-f is connected when shooting a movie, and d-f is connected when shooting stills. As described above, we were able to solve the flicker problem that is a problem when adopting a 3-wire output system, and further demonstrate the effect of improving the horizontal Φ vertical resolution and reducing false color signals of the 3-wire output system.

次に本発明の第3の実施例を次に説明する。Next, a third embodiment of the present invention will be described below.

第8図は信号利得調整器210,220.230を簡略
した実施例図である。即ちフリッカが良く[j立つのは
輝度信号Yであるため311a出力x4′〜x6’の合
成又は3線出力の点順次化により輝度信号Yを形成後、
信号レベルの調整を信号利得調整器210′で行う様に
した。SW3はスイッチ450と同様ムービーモードで
e、スチルモードでdにつながる。輝度信号を形成する
他の方法としては、複線出力の場合、そのうちの−木の
信号を緑色フィルタに対応する出力となるように構成し
ておき、この出力を低域輝度信号としても良く、その時
は低域輝度信号を形成する信号線のみに信号利得調整器
を挿入すれば良い。
FIG. 8 is a simplified embodiment diagram of the signal gain adjusters 210, 220, and 230. In other words, the flicker is good [j Since it is the luminance signal Y that stands, after forming the luminance signal Y by combining the outputs x4' to x6' of 311a or dot-sequentializing the 3-wire output,
The signal level is adjusted by a signal gain adjuster 210'. Like the switch 450, SW3 is connected to e in the movie mode and connected to d in the still mode. Another method for forming a luminance signal is that in the case of double-wire output, one of the two signals may be configured to be an output corresponding to a green filter, and this output may be used as a low-band luminance signal. In this case, it is sufficient to insert a signal gain adjuster only in the signal line that forms the low-band luminance signal.

次に第9図はセンサ出力信号をプロセス処理後、信号レ
ベルの調整を行なう第4実施例である。r4度信号Yは
磁気記録回路800の前段で信号利得調整器210 ″
によりレベル調整が行なわれる。
Next, FIG. 9 shows a fourth embodiment in which the signal level is adjusted after processing the sensor output signal. The r4 degree signal Y is sent to the signal gain adjuster 210'' before the magnetic recording circuit 800.
Level adjustment is performed by.

また色差信号は信号利得調整器を減らすために色差信号
を色差線順次信号形成回路800′で線順次化した後で
信号利得調整器300′によりレベル調整を行う、SW
4.SW5はスチルモードでa側、ムービーモードでb
側につながるスイッチである。この処理により、非破壊
読出しに起因する輝度信号のフリッカ成分と、また色信
号のずれ及びホワイトバランスずれ、色フリッカを除去
出来る。
Further, in order to reduce the number of signal gain adjusters, the color difference signals are line-sequentialized in a color difference line sequential signal forming circuit 800' and then level-adjusted by a signal gain adjuster 300'.
4. SW5 is on the a side in still mode, and on the b side in movie mode.
It is a switch that leads to the side. Through this processing, it is possible to remove the flicker component of the luminance signal caused by non-destructive readout, as well as color signal deviation, white balance deviation, and color flicker.

上述の様に非破壊読出しを複数回行なった時、この読出
し回数に応じて信号レベルの調整を行ったので輝度成分
のフリッカ及び色成分のずれホワイトバランスずれ及び
色フリッカを除去する本が出来、非破壊センサの特徴を
最大限に生かす事が出来た。
When non-destructive readout is performed multiple times as described above, the signal level is adjusted according to the number of readouts, so a book that eliminates luminance component flicker, color component shift, white balance shift, and color flicker is created. We were able to take full advantage of the features of the non-destructive sensor.

また非破壊読出しモードと破壊読出しモードを切換可能
としたので動画、静止画を撮影目的に合わせて選らぶ事
が出来た。さらに静と画記録前の撮影チェックも、フリ
ッカがない状態で出来る様になった。
Also, since it is possible to switch between non-destructive readout mode and destructive readout mode, it is possible to select between moving images and still images depending on the shooting purpose. Furthermore, it is now possible to check the stillness and shooting before recording images without flickering.

〔効 果〕〔effect〕

本発明によれば例えばムービーモードのときとスチルモ
ードのときで破壊読み出しと非破壊読み出しとのモード
切換えができるのでスチルモードの為に特別多数の画素
を必要とせず、又、ムービーモードに際してフィールド
間のフリッカ−が生じにくいよう使い分けができる。又
、被写体が静上している場合には破壊読み出しモードに
することもでき、その場合にはやはりフィールド間のフ
リッカ−が生じにくくなる。
According to the present invention, it is possible to switch between destructive readout and non-destructive readout in movie mode and still mode, for example, so there is no need for a particularly large number of pixels for still mode. Can be used differently to prevent flickering. Furthermore, when the subject is moving still above, the destructive readout mode can be used, and in that case flicker between fields is also less likely to occur.

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

第1図は撮像装置の構成側口、第2図は制御手段による
撮像装置の駆動方法を示す図、第3図は第1図の撮像装
置に適した光電変換素子の実施例図、第4図はムービー
及びスチルモードのタイミング図、第5図は第4図実施
例のセンサ駆動タイミング図、第6図は本発明の第2の
実施例の駆3、第4実施例図である。 100はセンサー、200,300,210゜220.
230は信号利得調整器、SWl、SW3 、SW4 
、SW5.400.450は切換スイッチ、SYSはシ
ステムコントローラー、CKGはクロック発生器、CK
Dはクロックドライバーである。 Odd      even 寅4固 ムーヒaσス+化3       ムーピυoM   
           even (24+i、1TS
口 ダη wq 国
FIG. 1 is a side view of the configuration of the imaging device, FIG. 2 is a diagram showing a method of driving the imaging device by a control means, FIG. 3 is an example diagram of a photoelectric conversion element suitable for the imaging device of FIG. 1, and FIG. 5 is a timing diagram of the movie and still modes, FIG. 5 is a sensor drive timing diagram of the embodiment of FIG. 4, and FIG. 6 is a diagram of the third and fourth embodiments of the second embodiment of the present invention. 100 is a sensor, 200, 300, 210° 220.
230 is a signal gain adjuster, SWl, SW3, SW4
, SW5.400.450 is the changeover switch, SYS is the system controller, CKG is the clock generator, CK
D is a clock driver. Odd even Tora 4 solid moohi aσs + 3 moopi υoM
even (24+i, 1TS
mouth η wq country

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)非破壊読出し可能な複数の光電変換セルからなる
撮像素子と、該撮像素子で形成された信号を読み出す際
破壊読出しモードと非破壊読出しモードとで読み出しモ
ードを切換える読出しモード切換手段を有する撮像装置
(1) It has an image sensor composed of a plurality of photoelectric conversion cells that can be read out non-destructively, and a read-out mode switching means that switches the read-out mode between a destructive read-out mode and a non-destructive read-out mode when reading out signals formed by the image sensor. Imaging device.
(2)前記読出しモード切換手段はムービー撮影時に破
壊読出しモード、スチル撮影時に非破壊読出しモードと
するよう読出しモード切換えを行うことを特徴とする特
許請求の範囲第(1)項記載の撮像装置。
(2) The imaging apparatus according to claim (1), wherein the readout mode switching means switches the readout mode to a destructive readout mode during movie shooting and to a nondestructive readout mode during still shooting.
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