JPS6337780A - 固体撮像装置の信号読出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は固体撮像装置の信号読出回路に関する。

〔従来の技術〕

従来のカラーカメラ用固体過像装置では、光電変換セル
の各々に色素を塗布して３原色の各色毎の信号を得るよ
うにし、隣接する複数のセル、典型的にはＲ，Ｇ、Ｂの
３個のセルが１個の絵素を構成する。従来の固体撮像装
置の信号読出回路を第４図に図示する。第４図で、１０
が水平走査回路、１２が垂直走査回路、１４がインタレ
ース回路、１６がセルである。垂直に並ぶ複数の光電変
換セル１６には、同時に信号を読み出したい数だけの複
数の信号読出線１Ｂ　（１８ａ、１８ｂ）が接続し、そ
の複数の信号読出線１８は、読出制御用のトランジスタ
１９ａ、１９ｂを介して、個別に対応する複数の出力線
２０ａ、２０ｂに接続する。光電変換セル１６の他端に
はインタレース回路１４からの垂直座標指示線２１が接
続し、どの指示線２１に続出指示信号を印加するかによ
って、どの垂直位１のセル１６から映像信号を読みだす
かが決まる。水平に並ぶセル１６は、同じ出力線２０ａ
、２０ｂに接続する。

この続出回路は、白黒撮影時に垂直相関を得たい場合に
も用いられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第１図に示すような続出回路では、垂直に並ぶ複数のセ
ルから同時に信号を得ようとすれば、各水平座標毎にそ
の必要信号数だけの信号読出線が必要となり、光電変換
セルの開口率の低下に繋がる。これは特に、複雑な相関
処理を行おうとするときに、顕著である。

そこで、本発明は、水平座標毎に１本の垂直方向信号読
出線を介して、垂直方向の隣接する光電変換セルから連
続して信号を読み出すことの出来る信号読出回路を提示
することを目的とする。連続して読み出した信号であれ
ば、サンプル・ホールド、時間遅延等の処理により、同
時化するのは容易である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る固体礒像装置の信号読出回路は、二次元的
に分布する光電変換セルの垂直読出座標を垂直走査回路
で指定し、その水平読出座標を水平走査回路で指定する
固体盪像装置の信号読出回路であって、当該垂直走査回
路と光電変換セルとの間に接続し、当該垂直走査回路か
らの垂直読出座標指定信号に応答して、その指定垂直座
標を含めて他の１以上の垂直座標を単位読出期間内に順
次指定する選択回路を具備し、単位読出期間内に同じ水
平座標の複数のセルから単一の続出線に信号を読み出す
。

〔作用〕

本発明では、上記選択回路により単位読出期間内に、複
数の垂直座標を指定してその連係するセルから順次、水
平座標毎に単一の信号読出線に信号を読み出すことがで
き、従って撮像装置の撮像領域に多数の配線を必要とさ
れること無しに、複数のセルの信号を実質的に同時に利
用出来る。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第１図はノンインタレース方式の続出回路の一実施例を
示す。２２は水平走査回路であり、２４は垂直走査回路
である。垂直走査回路２４は、面状に分布する光電変換
セルの水平線数だけの走査線２４−１．２４−２．２４
−３．−・を具備し、その走査線は、隣接画素選択回路
２６を介して垂直座標指示線２Ｂ　（２８−１，２８−
２，２８−３、・・・）に接続する。垂直に並ぶ光電変
喚セルから信号を読み出す続出線３０　　（３０−１，
３０−２、３０−３−）が水平座標毎に１本ずつ配線さ
れており、各読出ｖＡ３０−１．３０−２．３０−３−
は、続出制御トランジスタ３２　（３２−１゜３２−２
．３２−３−）を介して１本の信号出力ｖＡ３４に接続
する。これらの続出制御トランジスタ３２　（３２−１
，３２−２，３２−３・−）は水平走査回路２２により
導通制御される。

隣接画素選択回路２６は、垂直走査回路２４が成る垂直
指示線、例えば２８−１をアクティブにするときに、隣
接する下側の２本の垂直指示′ｌｌｌＡ２８−２．２８
−３を単位読出期間内に順次アクティブにする回路であ
る。この隣接セルの続出は、隣接画素選択回路２６への
制御線３６　（３６−１゜３６−２．３６−３）の制御
信号でトランジスタ２６ａ、２６ｂ、２６ｃを順次導通
させることにより行う。つまり垂直走査回路２４の走査
線２４−１がアクティブである状態で、制？ｌ＆１１３
６−ｔをアクティブにすると垂直指示線２８−１がアク
ティブになり、次に制御線３６−２をアクティブにする
と垂直指示線２８−２がアクティブになり、制御線３６
−３をアクティブにすると垂直指示線２８−３がアクテ
ィブになる。

トランジスタ３２−１が導通している状態で、単位読出
期間内にセル１１１，１１２，１１３の信号が信号出力
線３４に読み出され、次の単位読出期間内には、水平走
査回路２２の出力によりトランジスタ３２−２が導通し
て同様にセル１２１゜１２２．１２３の信号が読み出さ
れる。このようにして、垂直に並ぶ３個のセルの信号を
連続して信号出力線３４に読み出すことができ、この連
続する信号を適宜に時間遅延させれば、垂直に並ぶ３個
のセルについて時間的に同時の信号が得られる。このよ
うな遅延回路は簡単であり、しかもセルの極く近傍に配
置する必要性も無いので、描像装置の開口率を低めるこ
とにもならない。

第２図はインタレース方式の続出回路の一実施例であり
、同時に３線出力を得られるようにした回路である。第
１図図示の回路要素と同じ回路要素には同じ符号を付し
た。ノンインタレースをインクレースに変換するインタ
レース回路２５を垂直走査回路２４と隣接画素選択回路
３６との間に接続しである。このインクレース回路２５
は、その制御線２５ａ、２５ｂの内のどちらがアクティ
ブであるかによって、垂直走査回路２４の走査線２４−
１の信号を、隣接する出力線２５−１．２５−２のどち
らかに振り向ける。インクレース回路２５の出力′４Ｉ
Ａ２５−１．２５−２−・は、隣接画素選択回路２６に
入力しており、この出力線２５−１．２５−２−−は、
第１図図示例での線２４−１．２４−２−に対応する。

この実施例では、連続して読み出される隣接セルの信号
を同時化するための回路をも図示した。

即ち出力信号線３４の出力側に電位記憶回路（実質的に
はサンプル・ホールド回路）４０，４１゜４２を並列に
接続し、この電位保持回路４０．４１．４２の電位保持
を、制御信号３６−１．３６−２．３６−３に同期した
クロ・ツク４３，４４゜４５により行う、電位保持回路
４０．　４１．　４２の各出力はアナログ・スイッチ５
０，５１．５２を介して出力端子６０，６１．６２に接
続し、これらのアナログ・スイッチ５０．５１．５２は
同一のクロック５４により閉成又は開放される。

信号出力線３４上には、セル１１１，１１２゜１１３．
１２１，１２２，１２３，１３１　１３２．１３３とい
う順番で信号が読み出されるが、電位保持回路４０，４
１．４２及びアナログ・スイッチ５０，５１．５２によ
り、出力端子６０にはセル１１１，１２１．１３１の順
に信号が読み出され、出力端子６１にはセル１１２，１
２２゜１３２の順に信号が読み出され、出力端子６２に
はセル１１３，１２３，１３３の順に信号が読み出され
る。また、垂直隣接画素の時分割された信号出力線３４
上の信号は、同時に出力端子６０゜６１．６２に現れる
。

水平座標や垂直座標の切損時に信号出力線３４に残存す
る電荷を放逐するために、信号出力線３４の一端をＭＯ
Ｓトランジスタ６４を介してアースに接続する。そして
、制御信号６６でこのトランジスタ６４の導通を制御す
る。

インクレース回路２５により垂直座標が１つおきになる
ことを除いては、第２図の実施例でも信号出力ｖＡ３４
には第１図と同様な連続信号が読み出され、信号出力線
３４の後段の回路が、信号出力線３４上の連続する信号
を同時化する。

第３図は、第２図の信号出力線３４以後の回路の動作タ
イミングを３画素分について示すタイミング・チャート
である。説明が前後するが、７３が電位保持回路４０へ
のクロック４３であり、７２がその電位保持回路４０に
より保持される続出信号を示す、７５が電位保持回路４
１へのクロック４４であり、７４がその電位保持回路４
１により保持される続出信号を示す。７７が電位保持回
路４２へのクロック４５であり、７６がその電位保持回
路４２により保持される続出信号を示す。

７１がクロック５４であり、７０が出力端子６０゜６１
．６２に出力される信号を示す。図中括弧内の数値は、
セルの符号に対応する。７８は、リセット用トランジス
タ６４を導通させるためのリセット・パルス６６である
。

隣接画素選択回路３６への制御信号３６−１゜３６−２
．３６−３と、電位保持回路４０，４１゜４２へのクロ
ック４３，４４．４５とは、任意に組み合わせることが
可能であり、これは、出力端子６０，６１．６２で必要
とされる信号によるのであり、本発明は上記説明例に限
定されない。例えば白黒揚影時の垂直相関を行う場合に
は、上記実施例のように（３６−１，４３）、　　（３
６−２゜４４）、　　（３６−３，４５）の組み合わせ
でよいが、カラーフィルタを用いた場合にもこの組み合
わせでは、出力端子６０，６１．６２の色定義が変わり
使用上不便である。カラーフィルタを用いる場合には、
インタレース回路２５の制御信号２５ａ、２５ｂに同期
して制御信号３６−１．３６−２．３６−３とクロック
４３，４４．４５との組み合わせを変更するようにすれ
ばよい。

上記実施例では垂直に隣接する３個のセルからの連続続
出について説明したが、本発明が３個のセルの場合に限
定されないことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上の説明から分かるように、本発明によれば、撮像素
子の撮像領域内で必要な垂直配線は１セル当たり１本で
済むため、開口率を高め、出力を増大させることができ
る。水平ブランキング期間を利用するのではないため、
画像処理として撮像装置と処理系のインタフェースが容
易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明をノンインタレース方式に通用した実施
例の回路図、第２図はインタレース方式に適用した実施
例の回路図、第３図は、第２図の回路の動作を説明する
ためのタイミング・チャート、第４図は従来の描像装置
続出回路である。 １０−ｍ−水平走査回路　１２−・−垂直走査回路　１
４−インタレース回路　１６−光電変換セル　１８−読
出ＶＡ　　１９ａ、１９ｂ−・・制御トランジスタ２０
ａ、２０ｂ−、信号出力線　２１−・垂直座標指示線　
２２・−・水平走査回路　２４−・−垂直走査回路２４
−１〜４・−走査線　２５・−インタレース回路２５ａ
、２５ｂ−一制御線　２５−１．２５−２−・出力線　
２６−・・隣接画素選択回路　２Ｂ（２８−１〜４）・
・−垂直座標指示線　３０　（３０−１〜３）−・・読
出′４１Ａ　３２　（３２−１〜３）−読出制御トラン
ジスタ　３４−・・信号出力線　３６　　（３６−１〜
３）−・−制御線又制御信号　４０，４１．４２・−電
位記憶回路　４３，４４．４５−　クロック５０．５１
．５２−ｍ−アナログ・スイッチ　６０゜６１．６２・
・・出力端子　１１１，１１２，１１３゜１２１．１２
２，１２３，１３１，１３２，１３３・−・セル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 二次元的に分布する光電変換セルの垂直読出座標を垂直
   走査回路で指定し、その水平読出座標を水平走査回路で
   指定する固体撮像装置の信号読出回路であって、当該垂
   直走査回路と光電変換セルとの間に接続し、当該垂直走
   査回路からの垂直誘出座標指定信号に応答して、その指
   定垂直座標を含めて他の１以上の垂直座標を単位読出期
   間内に順次指定する選択回路を具備し、単位読出期間内
   に同じ水平座標の複数のセルから単一の読出線に信号を
   読み出すことを特徴とする固体撮像装置の信号読出回路
   。