JPH09200628A - Solid-state imaging device and driving method thereof - Google Patents
Solid-state imaging device and driving method thereofInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 固体撮像素子への読出パルスの印加間隔は所
定値に設定されるため、受光部における露光不足を解消
することができなかった。
【解決手段】 固体撮像素子10と、固体撮像素子10
の受光部11から電荷を読み出す読出パルスを発生する
タイミングジェネレータ20とを有する固体撮像装置1
であって、撮影モードの設定を通常モードかまたは高感
度モードに切り換える切り換え手段30を有し、タイミ
ングジェネレータ20は、通常モード時にはフィールド
相当の時間間隔毎に読出パルスを発生し高感度モード時
には読出パルスの発生を所定のフィールド相当期間にわ
たって停止する。これによって、読出パルスの印加を停
止させた分だけ、固体撮像素子10の受光部11におけ
る電荷の蓄積時間が延長される。
(57) Abstract: Since the application interval of the read pulse to the solid-state image pickup device is set to a predetermined value, it is impossible to eliminate the insufficient exposure in the light receiving section. A solid-state imaging device and a solid-state imaging device.
Solid-state imaging device 1 having a timing generator 20 for generating a read pulse for reading charges from the light receiving section 11 of
Further, the timing generator 20 has a switching means 30 for switching the setting of the photographing mode to the normal mode or the high sensitivity mode, and the timing generator 20 generates a read pulse at every time interval corresponding to a field in the normal mode and reads in the high sensitivity mode. The pulse generation is stopped for a period corresponding to a predetermined field. As a result, the charge accumulation time in the light receiving unit 11 of the solid-state imaging device 10 is extended by the amount of stopping the application of the read pulse.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置及び
その駆動方法に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a solid-state imaging device and a driving method thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】図9は、例えばビデオカメラに組み込ま
れる固体撮像装置の一例を示す概略構成図である。この
図に示すように、固体撮像装置9は、固体撮像素子10
とタイミングジェネレータ20’とを備えている。固体
撮像素子10は、受光した光を電荷として蓄積する受光
部11,この受光部11から読み出した電荷を転送する
垂直転送部12及び水平転送部13,これらの転送部か
ら転送された電荷を電圧に変換する電荷電圧変換部1
4,及び変換された電圧信号を出力する出力部15を有
している。そして、タイミングジェネレータ20’は、
上記固体撮像素子10の駆動に用いる読出パルスや転送
パルス等を発生し、これを垂直転送部12や水平転送部
13等に印加するものである。2. Description of the Related Art FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing an example of a solid-state image pickup device incorporated in, for example, a video camera. As shown in this figure, the solid-state imaging device 9 includes a solid-state imaging device 10
And a timing generator 20 '. The solid-state imaging device 10 includes a light receiving unit 11 that accumulates received light as electric charges, a vertical transfer unit 12 and a horizontal transfer unit 13 that transfer the electric charges read from the light receiving unit 11, and charge transferred from these transfer units to a voltage. Charge-voltage converter 1 for converting into
4, and an output unit 15 for outputting the converted voltage signal. And the timing generator 20 'is
A read pulse, a transfer pulse, or the like used to drive the solid-state imaging device 10 is generated and applied to the vertical transfer unit 12, the horizontal transfer unit 13, or the like.
【0003】上記固体撮像装置9の駆動方法を、上記図
9と図10(1),(2)に示すタイミングチャートに
基づいて説明す。なお、ここでは垂直転送部12が2相
駆動の場合を例に採って駆動方法を説明することとす
る。また、垂直転送部12の各転送電極は、各受光部か
ら電荷を読み出すための読出ゲート電極を兼ねた構成に
なっている。このため、各転送パスル70には、読出パ
ルス71,72が重畳される。先ず、例えばNTSC方
式で定められた所定の時間間隔(約15msec)に設
定された各フレーム21,22…の前半、すなわち奇数
フィールドoでは、タイミングジェネレータ20’から
固体撮像素子10の奇数行に配置された受光部11脇の
垂直転送部12に読出パルス71を印加し、これらの受
光部11に蓄積された電荷を垂直転送部12に読み出
す。その後、タイミングジェネレータ20’から垂直転
送部12に転送パルス70を印加しさらに続けて水平転
送部13に転送パルス(チャート表記せず)を印加する
ことによって、上記電荷を電荷電圧変換部14まで垂直
転送及び水平転送して出力部15から出力する。A method of driving the solid-state image pickup device 9 will be described with reference to the timing charts shown in FIGS. 9 and 10 (1) and 10 (2). Here, the driving method will be described taking the case where the vertical transfer unit 12 is two-phase driving as an example. In addition, each transfer electrode of the vertical transfer unit 12 also serves as a read gate electrode for reading charges from each light receiving unit. Therefore, the read pulses 71 and 72 are superimposed on each transfer pulse 70. First, in the first half of each frame 21, 22, ... Set at a predetermined time interval (about 15 msec) defined by the NTSC system, that is, in the odd field o, the timing generator 20 'is arranged in an odd row of the solid-state image sensor 10. The read pulse 71 is applied to the vertical transfer unit 12 beside the light receiving unit 11 thus selected, and the charges accumulated in these light receiving units 11 are read out to the vertical transfer unit 12. Thereafter, the transfer pulse 70 is applied from the timing generator 20 ′ to the vertical transfer unit 12, and further, a transfer pulse (not shown in the chart) is applied to the horizontal transfer unit 13 to vertically transfer the charges to the charge-voltage conversion unit 14. The data is transferred and horizontally transferred and output from the output unit 15.
【0004】一方、各フレーム21,22…の後半、す
なわち偶数フィールドeでは、固体撮像素子10の偶数
行に配置された受光部11に読出パルス72を印加して
これらの受光部11に蓄積された電荷を垂直転送部12
に読み出す。これに続けてタイミングジェネレータ2
0’から固体撮像素子10に転送パルス70を印加して
上記読み出した電荷を出力部15から出力する。上記フ
レーム読み出し方式による駆動方法では、奇数行及び偶
数行に配置される受光部11に対して、各フレーム2
1,22…の時間間隔毎に読出パルス71,72が印加
される。そして、上記のようにして読み出された出力波
形は、図11に示すように、奇数行に配置された受光部
から読み出された出力信号81,82…と、偶数行に配
置された受光部から読み出された出力信号91,92…
とが1回ずつ交互に出力されたものになる。On the other hand, in the latter half of each of the frames 21, 22, ..., That is, in the even field e, the read pulse 72 is applied to the light receiving portions 11 arranged in the even rows of the solid-state image pickup device 10 and accumulated in these light receiving portions 11. Vertical transfer unit 12
Read out. Following this, Timing Generator 2
A transfer pulse 70 is applied to the solid-state image sensor 10 from 0 ′ and the read charges are output from the output unit 15. In the driving method based on the frame reading method, each of the frames 2
The read pulses 71 and 72 are applied at intervals of 1, 22, ... Then, the output waveforms read out as described above are output signals 81, 82 ... Read out from the light receiving sections arranged in odd rows and the light receptions arranged in even rows as shown in FIG. Output signals 91, 92 ...
And are alternately output once each.
【0005】また、フィールド読み出し方式による駆動
方法では、先ず、図10に示した奇数フィールドoで隣
合う奇数行と偶数行とに配置される受光部を組み合わせ
た全受光部に読出パルス71を印加し、全受光部から電
荷を読み出した後に隣合う受光部間で電荷を混合する。
次いで偶数フィールドeでは、受光部の組み合わせを変
えて全受光部に読出パルス72を印加し、上記全受光部
から電荷を読み出す。この駆動方法では、全ての受光部
に対して、各フレームの時間間隔毎に2回ずつ読み出し
パルスが印加される。そして、上記受光部の各組合せか
ら読み出された出力信号が交互に出力された出力波形が
得られる。以上の各駆動方法で説明した読出パルス7
1,72の印加間隔は、例えば電子シャッターを用いて
受光部における電荷の蓄積時間を短くした場合でも同様
である。Further, in the driving method based on the field read method, first, the read pulse 71 is applied to all the light receiving parts which are the combination of the light receiving parts arranged in the odd and even rows adjacent to each other in the odd field o shown in FIG. Then, after the charges are read out from all the light receiving parts, the charges are mixed between the adjacent light receiving parts.
Next, in the even field e, the combination of the light receiving portions is changed and the read pulse 72 is applied to all the light receiving portions to read out the charges from all the light receiving portions. In this driving method, the read pulse is applied twice to all the light receiving units at each time interval of each frame. Then, an output waveform in which the output signals read from the respective combinations of the light receiving units are alternately output is obtained. Read pulse 7 explained in each driving method above
The application intervals of 1, 72 are the same even when the charge storage time in the light receiving portion is shortened by using, for example, an electronic shutter.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記固体撮像
装置及びその駆動方法では、電子シャッタを用いて電荷
の蓄積時間を短くすることはできるものの、各フレーム
内における各フィールドに設定された時間間隔以上に電
荷の蓄積時間を長くすることはできない。したがって、
照明光度が足りない場合に各受光部において露光量が不
足していても、上記固体撮像装置では露光量の不足を解
消することはできなかった。However, in the above solid-state image pickup device and its driving method, although the charge accumulation time can be shortened by using the electronic shutter, the time interval set in each field in each frame is reduced. The charge accumulation time cannot be increased more than that. Therefore,
Even if the amount of exposure is insufficient in each light receiving unit when the illumination intensity is insufficient, the above-mentioned solid-state imaging device cannot solve the insufficient amount of exposure.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】そこで本発明の固体撮像
装置には、撮影モードの設定を通常モードかまたは高感
度モードに切り換える切り換え手段を設けた。そして、
固体撮像装置のタイミングジェネレータを、上記通常モ
ード時には各フィールド相当の時間間隔毎に読出パルス
を発生し、上記高感度モード時には読出パルスの発生を
所定のフィールド相当期間にわたって停止するものにし
た。上記固体撮像装置によれば、撮影時に照明光度が足
りない場合に上記切り換え手段によって高感度モードを
選択することで、固体撮像素子の受光部における電荷の
蓄積時間が読出パルスの発生を停止した所定のフィール
ド相当期間分に対応する通常モード時の整数倍に増加さ
れる。Therefore, the solid-state image pickup device of the present invention is provided with a switching means for switching the setting of the photographing mode to the normal mode or the high sensitivity mode. And
The timing generator of the solid-state imaging device is configured to generate a read pulse at each time interval corresponding to each field in the normal mode, and stop the generation of the read pulse for a predetermined field equivalent period in the high sensitivity mode. According to the solid-state imaging device, the high-sensitivity mode is selected by the switching unit when the illumination light intensity is insufficient at the time of shooting, so that the charge accumulation time in the light-receiving portion of the solid-state imaging device stops the generation of the read pulse. Corresponding to the period corresponding to the field of, is increased to an integral multiple of the normal mode.
【0008】また、上記固体撮像装置に、上記固体撮像
素子から出力された出力信号を記憶する記憶手段と、上
記所定のフィールド期間においてその直前に上記記憶手
段に記憶させた出力信号を繰り返して出力させる出力制
御手段とを備えた。この固体撮像装置によれば、高感度
モードでの撮影の際に読出パルスを停止したために出力
信号が得られないフィールドにも、直前に記憶された出
力信号が出力される。このため、全フィールドに出力信
号が出力される。Further, the solid-state imaging device repeatedly outputs the storage means for storing the output signal output from the solid-state imaging device and the output signal stored in the storage means immediately before the predetermined field period. And an output control means for controlling. According to this solid-state imaging device, the output signal stored immediately before is output even to a field in which the output signal cannot be obtained because the read pulse is stopped during shooting in the high sensitivity mode. Therefore, the output signal is output to all fields.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明を例えばビデオカメ
ラに組み込まれる固体撮像装置及びその駆動方法に適用
した場合の実施形態に基づいて説明する。なお、本発明
に係わる固体撮像装置は、ビデオカメラに組み込まれる
固体撮像素子に限定されるものではない。そして、ここ
では垂直転送部が2相駆動の場合を例に採って説明を行
うが、本発明は3相以上の多相駆動にも適用可能であ
る。また、以下に述べる実施の形態においては、上記従
来の技術と同様の構成部品には同じ符号を付し、重複す
る説明は省略する。図1は、本発明における第1実施形
態の固体撮像装置の概略構成図であり、図2はこの固体
撮像装置の駆動方法における高感度モードでの撮影を説
明するタイミングチャートである。以下の第1実施形態
では、これら図を用いて請求項1記載の固体撮像装置の
一例を説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, description will be made on the basis of an embodiment in which the present invention is applied to a solid-state image pickup device incorporated in a video camera and a driving method thereof. The solid-state imaging device according to the present invention is not limited to the solid-state imaging device incorporated in the video camera. Then, here, the case where the vertical transfer unit is driven by two phases will be described as an example, but the present invention is also applicable to multiphase driving of three or more phases. Further, in the embodiments described below, the same components as those of the above-described conventional technique are denoted by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a timing chart for explaining shooting in a high sensitivity mode in a driving method of this solid-state imaging device. In the following first embodiment, an example of the solid-state imaging device according to claim 1 will be described with reference to these drawings.
【0010】固体撮像装置1は、固体撮像素子10とタ
イミングジェネレータ20と切り換え手段30とを有し
ている。上記固体撮像素子10は、従来の技術で説明し
たものと同様のものとする。また、タイミングジェネレ
ータ20は、通常モード時には、従来の技術で説明した
フレーム読み出し方式またはフィールド読み出し方式に
したがって、各フィールドo,e相当の時間間隔毎に固
体撮像素子10に読出パルス71,72及び転送パルス
70を発生するように構成されている。一方、高感度モ
ード時には、読出パルス71,72の発生を所定のフィ
ールド相当期間にわたって停止するように構成されてい
る。The solid-state image pickup device 1 has a solid-state image pickup element 10, a timing generator 20, and a switching means 30. The solid-state image sensor 10 is the same as that described in the related art. Further, in the normal mode, the timing generator 20 transfers the read pulses 71 and 72 to the solid-state image sensor 10 and transfers them to the solid-state image sensor 10 at time intervals corresponding to the fields o and e according to the frame read method or the field read method described in the related art. It is configured to generate the pulse 70. On the other hand, in the high sensitivity mode, the generation of the read pulses 71 and 72 is stopped for a period corresponding to a predetermined field.
【0011】また、切り換え手段30は、撮影モードを
上記通常モードかまたは高感度モードの何方か一方に切
り換えるものである。そして、この切り換え手段によっ
て通常モードまたは高感度モードの何方か一方の上記撮
影モードを選択することによって、タイミングジェネレ
ータ20では、読出パルス71,72の発生状態を上述
のように切り換える。また、上記の他にも、切り換え手
段30には、読出パルス71,72の発生を停止する上
記所定のフィールド相当期間を多段階で任意に選択でき
る選択キー(図示せず)を設けても良い。The switching means 30 switches the photographing mode to either the normal mode or the high sensitivity mode. Then, by selecting either the normal mode or the high-sensitivity mode by the switching means, the timing generator 20 switches the generation state of the read pulses 71 and 72 as described above. Further, in addition to the above, the switching means 30 may be provided with a selection key (not shown) capable of arbitrarily selecting the predetermined field equivalent period in which the generation of the read pulses 71 and 72 is stopped in multiple stages. .
【0012】上記固体撮像装置によれば、切り換え手段
30によって撮影モードを高感度モードに設定した場合
には、奇数フィールドoで印加される読出パルス71の
印加間隔と、偶数フィールドeで印加される読出パルス
72の印加間隔とを、通常モードの整数倍にすることが
できる。そして、固体撮像素子10の各受光部11にお
ける電荷の蓄積時間を増加させることが可能になる。し
たがって、高感度モードによる撮影では、疑似的に各受
光部11の感度を向上させることができる。一方、切り
換え手段30によって撮影モードを通常モードに設定し
た場合には、通常の電荷の蓄積時間で撮影を行うことが
できる。According to the above solid-state image pickup device, when the photographing mode is set to the high sensitivity mode by the switching means 30, the read pulse 71 is applied in the odd field o and the read pulse 71 is applied in the even field e. The application interval of the read pulse 72 can be an integral multiple of the normal mode. Then, it becomes possible to increase the charge accumulation time in each light receiving unit 11 of the solid-state imaging device 10. Therefore, in shooting in the high sensitivity mode, the sensitivity of each light receiving unit 11 can be artificially improved. On the other hand, when the shooting mode is set to the normal mode by the switching unit 30, shooting can be performed in the normal charge accumulation time.
【0013】次に、第2実施形態では、上記図2を用い
て固体撮像装置の駆動方法の一例を説明する。この駆動
方法は、上記図1を用いて説明した固体撮像装置1を用
いてフレーム読み出し方式による駆動を行う場合に適用
される。ここでは、主にタイミングジェネレータにおけ
る読出パルス71,72の発生及び停止を中心に説明を
行う。始めに、上記固体撮像装置での撮影モードを、上
記切り換え手段によって選択する。そして、通常モード
が選択された場合には、従来と同様のフレーム読み出し
方式による駆動を行う。一方、高感度モードが選択され
た場合には、上記タイミングジェネレータにおいて以下
のように読出パルス71,72を発生させる。Next, in the second embodiment, an example of the driving method of the solid-state image pickup device will be described with reference to FIG. This driving method is applied to the case where the solid-state imaging device 1 described with reference to FIG. Here, a description will be given mainly about generation and stop of the read pulses 71 and 72 in the timing generator. First, the photographing mode of the solid-state imaging device is selected by the switching means. Then, when the normal mode is selected, driving is performed by the same frame reading method as the conventional one. On the other hand, when the high sensitivity mode is selected, the timing generator generates the read pulses 71 and 72 as follows.
【0014】先ず、第mo番目のフレーム(例えばここ
では第1フレーム)21の奇数フィールドoで、読出パ
ルス71とこれに続けて転送パルス70を発生する。次
に、第me番目のフレーム(例えばここでは第1フレー
ム)21の偶数フィールドeで、読出パルス72とこれ
に続けて転送パルス70を発生させる。First, in the odd field o of the mo-th frame (for example, the first frame here) 21, a read pulse 71 and a transfer pulse 70 subsequent thereto are generated. Next, in the even field e of the me-th frame (for example, the first frame here) 21, the read pulse 72 and the transfer pulse 70 subsequent thereto are generated.
【0015】その後、第mo+1番目のフレームから第
mo+n−1(nは2以上の整数とする)番目のフレー
ム、すなわち例えばn=3の場合の第2フレーム22及
び第3フレーム23における奇数フィールドoでは、読
出パルス71の発生を停止させる。これと同様に第me
+1番目のフレームから第me+n−1番目のフレー
ム、すなわち第2フレーム22及び第3フレーム23に
おける偶数フィールドeでも、読出パルス72の発生を
停止させる。After that, the odd fields o in the (mo + 1) th frame to the (mo + n-1) th frame (n is an integer of 2 or more), that is, in the second frame 22 and the third frame 23 in the case of n = 3, for example, Then, the generation of the read pulse 71 is stopped. Similarly to this
The generation of the read pulse 72 is also stopped in the even-numbered field e in the + 1st frame to the (me + n-1) th frame, that is, in the second frame 22 and the third frame 23.
【0016】次に、第mo+n番目のフレーム、すなわ
ち第4フレーム24における奇数フィールドoで、上記
第1フレーム21と同様に読出パルス71を発生させ
る。そして、第1フレーム21の奇数フィールドoで読
出パルス71を発生させてから第4フレーム24の奇数
フィールドoで次の読出パルス71を発生させるまでの
間に各受光部11に蓄積された電荷を読み出す。また、
第me+n番目のフレーム、すなわち第4フレーム24
における偶数フィールドeで読出パルス72を発生さ
せ、上記と同様に各受光部11に蓄積された電荷を読み
出す。Next, in the odd field o in the mo + nth frame, that is, the fourth frame 24, the read pulse 71 is generated as in the first frame 21. Then, the charge accumulated in each light receiving unit 11 is generated between the generation of the read pulse 71 in the odd field o of the first frame 21 and the generation of the next read pulse 71 in the odd field o of the fourth frame 24. read out. Also,
The (me + n) th frame, that is, the fourth frame 24
The read pulse 72 is generated in the even field e in, and the charge accumulated in each light receiving portion 11 is read in the same manner as above.
【0017】上記の駆動方法によれば、図3に示すよう
に出力信号81,82,91,92が現れないフィール
ドを有する出力波形が得られる。そして、第4フレーム
24の奇数フィールドo及び偶数フィールドeにおいて
出力される出力信号82,92は、フィールド相当の時
間間隔毎に読出パルスを発生させる通常モードのフレー
ム読み出し方式の駆動方法よりも、第2フレーム22及
び第3フレーム23分だけ各受光部における電荷の蓄積
時間が長いものになる。このため、通常モードの3倍の
感度で撮影が行われる。According to the above driving method, an output waveform having a field in which the output signals 81, 82, 91 and 92 do not appear can be obtained as shown in FIG. Then, the output signals 82 and 92 output in the odd field o and the even field e of the fourth frame 24 are output by the frame read method in the normal mode in which the read pulse is generated at each time interval corresponding to the field. The charge accumulating time in each light receiving portion becomes longer by the amount corresponding to the second frame 22 and the third frame 23. Therefore, shooting is performed with a sensitivity three times higher than that in the normal mode.
【0018】尚、上記第2実施形態では、同一フレーム
における奇数フィールドoと偶数フィールドeとで読出
パルス71,72を発生させる場合を説明した。しか
し、本発明では、奇数フィールドoで発生させる読出パ
ルス71の間隔と偶数フィールドeで発生させる読出パ
ルス72の間隔とが等しければ、上記に限定されるもの
ではない。このため、図4に示すように、奇数フィール
ドoで読出パルス71を発生させるフレームと、偶数フ
ィールドeで読出パルス72を発生させるフレームとを
ずらしても良い。In the second embodiment, the case where the read pulses 71 and 72 are generated in the odd field o and the even field e in the same frame has been described. However, the present invention is not limited to the above as long as the interval between the read pulses 71 generated in the odd field o and the interval between the read pulses 72 generated in the even field e are equal. Therefore, as shown in FIG. 4, the frame in which the read pulse 71 is generated in the odd field o and the frame in which the read pulse 72 is generated in the even field e may be shifted.
【0019】次に、第3実施形態では、固体撮像装置の
駆動方法の他の例を上記図4を用いて説明する。この駆
動方法は、上記図1を用いて説明した固体撮像装置1を
用いてフィールド読み出し方式による駆動を行う場合に
適用され、上記第2実施形態と同様にタイミングジェネ
レータにおける読出パルス71,72の発生及び停止を
中心に説明を行う。そして、先ず、上記第2実施形態と
同様に、上記固体撮像装置での撮影モードを上記切り換
え手段によって選択する。そして、通常モードが選択さ
れた場合には、従来と同様のフィールド読出方式による
駆動を行う。一方、高感度モードが選択された場合に
は、上記タイミングジェネレータにおいて、以下のよう
に読出パルス71,72を発生させる。Next, in the third embodiment, another example of the driving method of the solid-state image pickup device will be described with reference to FIG. This driving method is applied to the case where the solid-state imaging device 1 described with reference to FIG. 1 is used to perform driving by the field reading method, and the generation of the reading pulses 71 and 72 in the timing generator is performed as in the second embodiment. And the explanation will be centered on the stop. Then, first, similarly to the second embodiment, the switching means selects the shooting mode in the solid-state imaging device. Then, when the normal mode is selected, driving is performed by the field reading method similar to the conventional one. On the other hand, when the high sensitivity mode is selected, the timing generator generates the read pulses 71 and 72 as follows.
【0020】先ず、第1フレーム21の奇数フィールド
oで、読出パルス71とこれに続けて転送パルス70を
発生させる。次に、第2フレーム22から第3フレーム
23までの各フレームの奇数フィールドoでは、読出パ
ルス71の発生を一時停止する。そして、第4フレーム
24の奇数フィールドoで上記第1フレーム21と同様
に読出パルス71及び転送パルス70を発生させる。First, in the odd field o of the first frame 21, the read pulse 71 and the transfer pulse 70 subsequent thereto are generated. Next, in the odd field o of each frame from the second frame 22 to the third frame 23, the generation of the read pulse 71 is temporarily stopped. Then, the read pulse 71 and the transfer pulse 70 are generated in the odd field o of the fourth frame 24 as in the first frame 21.
【0021】一方、偶数フィールドeでの読出パルス7
2の発生は、奇数フィールドoでの読出パルス71の印
加間隔の中央付近に位置するフレームで行う。すなわち
ここでは、第2フレーム22の偶数フィールドeで、読
出パルス72とこれに続けて転送パルス70を発生させ
る。これによって、読出パルス71と読出パルス72と
が交互にかつ等間隔で発生されるようにする。On the other hand, the read pulse 7 in the even field e
2 is generated in a frame located near the center of the application interval of the read pulse 71 in the odd field o. That is, here, in the even field e of the second frame 22, the read pulse 72 and the transfer pulse 70 subsequent thereto are generated. As a result, the read pulse 71 and the read pulse 72 are generated alternately and at equal intervals.
【0022】上記の駆動方法によれば、図5のように出
力信号が現れないフィールドが均等に配置された出力波
形が得られる。そして、第2フレーム22の偶数フィー
ルドeにおいて出力される出力信号91及び第4フレー
ム24の奇数フィールドoにおいて出力される出力信号
82は、各フレームで読出パルス71,72を発生させ
る通常のフィールド読み出し方式の駆動方法よりも、2
フィールド分だけ各受光部における電荷の蓄積時間が長
いものになる。According to the driving method described above, an output waveform in which fields in which an output signal does not appear is evenly arranged can be obtained as shown in FIG. The output signal 91 output in the even field e of the second frame 22 and the output signal 82 output in the odd field o of the fourth frame 24 are normal field read signals that generate read pulses 71 and 72 in each frame. 2 than the driving method of the system
The charge accumulation time in each light receiving portion becomes longer by the amount corresponding to the field.
【0023】次に、図6は、本発明の第4実施形態の固
体撮像装置を示す概略構成図であり、以下この図を用い
て上記固体撮像装置を説明する。この固体撮像装置6
は、上記図1を用いて説明した固体撮像装置1と、この
固体撮像装置1の出力部(図示せず)に接続される記憶
手段40と、この記憶手段40と外部出力手段4とに接
続される出力制御手段50とを備えたものである。Next, FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a solid-state image pickup device according to a fourth embodiment of the present invention. The solid-state image pickup device will be described below with reference to this figure. This solid-state imaging device 6
Is connected to the solid-state imaging device 1 described with reference to FIG. 1, the storage unit 40 connected to an output unit (not shown) of the solid-state imaging device 1, and the storage unit 40 and the external output unit 4. The output control means 50 is provided.
【0024】上記記憶手段40は、上記固体撮像素子か
ら出力された奇数フィールドの出力信号と偶数フィール
ドの出力信号とを記憶するものである。また、上記出力
制御手段50は、上記固体撮像素子から各出力信号が出
力されてから次に各出力信号が出力されるまでの間の所
定のフィールド相当期間において、その直前に記憶手段
40に記憶させた出力信号を繰り返して出力させるよう
に出力信号を制御するものである。The storage means 40 stores the output signal of the odd field and the output signal of the even field output from the solid-state image pickup device. Further, the output control means 50 stores in the storage means 40 immediately before that in a predetermined field-equivalent period from the output of each output signal from the solid-state imaging device to the output of each output signal next time. The output signal is controlled so that the generated output signal is repeatedly output.
【0025】上記固体撮像装置6によれば、固体撮像装
置1によって高感度モードでの撮影を行った際に、読出
パルスを発生しなかったために出力信号が得られないフ
ィールドにも、その直前に記憶された出力信号が出力さ
れ、全フィールドに出力信号を有する出力波形が得られ
る。According to the above-mentioned solid-state image pickup device 6, even when the solid-state image pickup device 1 takes an image in the high-sensitivity mode, even in a field where an output signal cannot be obtained because no read pulse is generated, immediately before that. The stored output signal is output, and an output waveform having the output signal in all fields is obtained.
【0026】次に、図7は、上記第4実施形態の固体撮
像装置の駆動方法を説明する図であり、以下この図を用
いて上記駆動方法の一例を第5実施形態として説明す
る。なお、図7(1)は固体撮像素子から出力されて記
憶手段(40)で記憶される出力信号を示し、図7
(2)は出力制御手段(50)から出力されて外部出力
手段4に入力される出力信号を示す。Next, FIG. 7 is a diagram for explaining a driving method of the solid-state image pickup device according to the fourth embodiment, and an example of the driving method will be described below as a fifth embodiment with reference to this drawing. 7 (1) shows an output signal output from the solid-state image sensor and stored in the storage means (40).
(2) shows an output signal output from the output control means (50) and input to the external output means 4.
【0027】まず、例えば上記第2実施形態で図2を用
いて説明したようなフレーム読み出し方式の高感度モー
ドによって固体撮像装置のタイミングジェネレータに読
出パルスを発生させる。そして、図7(1)に示すよう
に、第1フレーム21の奇数フィールドoで出力信号8
1を得る。そして、この出力信号81を奇数フィールド
oの出力信号として記憶手段(40)に記憶する。その
後、図7(2)に示すように、出力制御手段(50)で
は、上記記憶した出力信号81を第1フレーム21の奇
数フィールドoに出力する。First, for example, a read pulse is generated in the timing generator of the solid-state image pickup device in the high sensitivity mode of the frame read system as described with reference to FIG. 2 in the second embodiment. Then, as shown in FIG. 7A, the output signal 8 is output in the odd field o of the first frame 21.
Get 1. Then, this output signal 81 is stored in the storage means (40) as an output signal of the odd field o. Thereafter, as shown in FIG. 7B, the output control means (50) outputs the stored output signal 81 to the odd field o of the first frame 21.
【0028】次に、図7(1)に示すように、上記と同
様にして第1フレーム21の偶数フィールドeで出力信
号91を得る。そして、この出力信号91を偶数フィー
ルドeの出力信号として記憶手段(40)に記憶する。
その後、図7(2)に示すように、出力制御手段(5
0)では、第1フレーム21の偶数フィールドeに、上
記記憶手段(40)に記憶させた出力信号91を出力す
る。Next, as shown in FIG. 7A, the output signal 91 is obtained in the even field e of the first frame 21 in the same manner as described above. Then, this output signal 91 is stored in the storage means (40) as an output signal of the even field e.
Then, as shown in FIG. 7B, the output control means (5
In 0), the output signal 91 stored in the storage means (40) is output to the even field e of the first frame 21.
【0029】その後、図7(1)に示すように、第2フ
レーム22及び第3フレーム23では、固体撮像素子に
読出パルスを印加しないため出力信号が出力されない。
このため、図7(2)に示すように、上記出力制御手段
(50)では、第2フレーム22及び第3フレーム23
の奇数フィールドoには、その直前の奇数フィールドo
で記憶手段(40)に記憶させた出力信号81を出力さ
せる。また、第2フレーム22及び第3フレーム23の
偶数フィールドeには、その直前の偶数フィールドeで
記憶手段(40)に記憶させた出力信号91を出力させ
る。そして、奇数フィールドoと偶数フィールドeとで
それぞれ固体撮像素子から新たな出力信号82,92が
得られる第4フレーム24以後は、上記の手順を繰り返
し行う。After that, as shown in FIG. 7A, in the second frame 22 and the third frame 23, the read pulse is not applied to the solid-state image pickup device, so that the output signal is not output.
Therefore, as shown in FIG. 7B, in the output control means (50), the second frame 22 and the third frame 23 are used.
Of the odd field o of
The output signal 81 stored in the storage means (40) is output. Further, the output signal 91 stored in the storage means (40) in the even field e immediately before the second frame 22 and the third frame 23 is output. Then, after the fourth frame 24 in which new output signals 82 and 92 are obtained from the solid-state image pickup device in the odd field o and the even field e, respectively, the above procedure is repeated.
【0030】上記駆動方法によって、読出パルスが印加
されないフィールドにも出力信号81,91が出力され
る。そして、読出パルスの発生を一時停止することで出
力画面が粗くなることが防止される。By the above driving method, the output signals 81 and 91 are output to the field to which the read pulse is not applied. The output screen is prevented from becoming rough by temporarily stopping the generation of the read pulse.
【0031】次に、図8は、上記図6を用いて説明した
第4実施形態の固体撮像装置の駆動方法の他の例を説明
する図であり、以下にこの図を用いて上記駆動方法の他
の例を第6実施形態として説明する。なお、図8(1)
は固体撮像素子から出力されて記憶手段(40)に記憶
される出力信号を示し、図8(2)は出力制御手段(5
0)から出力されて出力手段(4)に入力される出力信
号を示す。Next, FIG. 8 is a diagram for explaining another example of the driving method of the solid-state image pickup device of the fourth embodiment described with reference to FIG. 6, and the driving method will be described below with reference to this figure. Another example will be described as a sixth embodiment. In addition, FIG. 8 (1)
Indicates an output signal output from the solid-state image sensor and stored in the storage means (40), and FIG. 8 (2) shows an output control means (5).
0) shows an output signal outputted from 0) and inputted to the output means (4).
【0032】先ず、例えば上記図4を用いて説明したよ
うなフィールド読み出し方式またはフレーム読み出し方
式の高感度モードによって固体撮像装置に読出パルスを
印加し、図8(1)に示すように、第1フレーム21の
奇数フィールドoで出力信号81を得る。そして、この
出力信号81を記憶手段(40)に記憶する。その後、
図8(2)に示すように、出力制御手段50では、第1
フレーム21の奇数フィールドoに、上記記憶手段40
に記憶させた出力信号81を出力する。First, a read pulse is applied to the solid-state image pickup device in the high-sensitivity mode of the field read system or the frame read system as described with reference to FIG. 4, for example, as shown in FIG. The output signal 81 is obtained in the odd field o of the frame 21. Then, the output signal 81 is stored in the storage means (40). afterwards,
As shown in FIG. 8B, in the output control means 50, the first
In the odd field o of the frame 21, the storage means 40
The output signal 81 stored in is output.
【0033】その後、図8(1)に示すように、第2フ
レーム22及び第3フレームの奇数フィールドoでは読
出パルスを発生させないため出力信号が出力されない。
このため、図8(2)に示すように、上記出力制御手段
(50)では、上記奇数フィールドoに記憶手段40に
記憶させた出力信号81を出力させる。After that, as shown in FIG. 8A, since the read pulse is not generated in the odd field o of the second frame 22 and the third frame, the output signal is not output.
Therefore, as shown in FIG. 8B, the output control means (50) outputs the output signal 81 stored in the storage means 40 to the odd field o.
【0034】また、図8(1)に示すように、第1フレ
ーム21の偶数フィールドeでは読出パルスを発生させ
ないため出力信号が出力されない。このため、図8
(2)に示すように、上記出力制御手段(50)では、
上記偶数フィールドeには、この直前の偶数フィールド
eで読出パルスを発生させた際に記憶手段(40)に記
憶させた出力信号90を出力させる。Further, as shown in FIG. 8A, since no read pulse is generated in the even field e of the first frame 21, no output signal is output. Therefore, FIG.
As shown in (2), in the output control means (50),
The output signal 90 stored in the storage means (40) when the read pulse is generated in the immediately previous even field e is output to the even field e.
【0035】以下、図8(1)に示すように、固体撮像
素子から出力信号91,82が出力される毎に記憶手段
40にこれらの出力信号91,82を逐次記憶させる。
そして、その後新たな出力信号が出力されるまでの間の
各奇数フィールドoと偶数フィールドeとには、記憶手
段40に最も新しく記憶させたそれぞれのフィールドの
出力信号91,82を出力制御手段(50)によって繰
り返して出力させる。Hereinafter, as shown in FIG. 8A, the output signals 91 and 82 are sequentially stored in the storage means 40 each time the output signals 91 and 82 are output from the solid-state image pickup device.
Then, in each odd field o and even field e until a new output signal is output thereafter, the output signals 91 and 82 of the fields most recently stored in the storage means 40 are output control means ( Repeatedly output according to 50).
【0036】上記駆動方法によれば、上記第5実施形態
の駆動方法と同様に、読出パルスが印加されないフィー
ルドにも出力信号が出力され、読出パルスの印加を一時
停止することで出力画面が粗くなることが防止される。According to the driving method described above, similarly to the driving method of the fifth embodiment, the output signal is output to the field to which the read pulse is not applied, and the application of the read pulse is temporarily stopped so that the output screen becomes rough. Is prevented.
【0037】尚、上記第3実施形態の固体撮像装置及び
第4及び第5実施形態の駆動方法によれば、これらをパ
ソコン等の画像取り込み装置及びその駆動方法に適用す
ることによって、記憶する出力信号の情報量を削減する
ことができるため、記憶容量を圧縮することが可能にな
る。また、上記各駆動方法の実施形態では、読出パルス
を印加しないフィールドにおいても転送パルスを停止さ
せることなく発生させることによって、暗電流の発生を
抑制することが可能になる。According to the solid-state image pickup device of the third embodiment and the driving methods of the fourth and fifth embodiments, by applying these to an image capturing device such as a personal computer and its driving method, the output to be stored. Since the information amount of the signal can be reduced, the storage capacity can be compressed. Further, in the above embodiments of the respective driving methods, the generation of the dark current can be suppressed by generating the transfer pulse without stopping even in the field to which the read pulse is not applied.
【0038】[0038]
【発明の効果】以上説明したように本発明の固体撮像装
置及びその駆動方法によれば、通常モードと高感度モー
ドとを選択する切り換え手段を設け、高感度モードを選
択した際にはタイミングジェネレータにおける読出パル
スの発生を所定のフィールド相当期間にわたって停止さ
せるようにしたことで、固体撮像素子の各受光部におけ
る電荷の蓄積時間を通常の蓄積時間とその整数倍とに切
り換えることが可能になる。したがって、1個の固体撮
像装置で、通常の感度での撮影と、露光光度が不足の場
合に通常の整数倍に露光時間を延長させて疑似的に高感
度にした撮影とを行うことができる。As described above, according to the solid-state imaging device and the driving method thereof of the present invention, the switching means for selecting the normal mode and the high sensitivity mode is provided, and the timing generator is selected when the high sensitivity mode is selected. By stopping the generation of the read pulse in the period corresponding to a predetermined field, it is possible to switch the charge accumulation time in each light receiving portion of the solid-state imaging device between the normal accumulation time and an integral multiple thereof. Therefore, with one solid-state imaging device, it is possible to perform shooting with normal sensitivity and shooting with pseudo high sensitivity by extending the exposure time to an integral multiple of the normal when the exposure light intensity is insufficient. .
【0039】また、固体撮像素子から出力された出力信
号を記憶する記憶手段と、上記所定のフィールド期間で
その直前に上記記憶手段に記憶させた出力信号を繰り返
して出力させる出力制御手段とを備えたことで、上記高
感度モードでの撮影を行った場合でも全フィールドに出
力信号を出力することができる。そして、出力画面が粗
くなることを防止することが可能になる。Further, it is provided with storage means for storing an output signal output from the solid-state image pickup device, and output control means for repeatedly outputting the output signal stored in the storage means immediately before the predetermined field period. As a result, the output signal can be output to all fields even when shooting is performed in the high sensitivity mode. Then, it becomes possible to prevent the output screen from becoming rough.
【図1】第1実施形態の固体撮像装置の概略構成図であ
る。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a solid-state imaging device according to a first embodiment.
【図2】第2実施形態の駆動方法を示すタイミングチャ
ートである。FIG. 2 is a timing chart showing a driving method according to a second embodiment.
【図3】第2実施形態の駆動方法による出力波形であ
る。FIG. 3 is an output waveform according to the driving method of the second embodiment.
【図4】第2実施形態及び第3実施形態の駆動方法を示
すタイミングチャートである。FIG. 4 is a timing chart showing a driving method according to second and third embodiments.
【図5】第2実施形態及び第3実施形態の駆動方法によ
る出力波形である。FIG. 5 is an output waveform according to the driving method of the second and third embodiments.
【図6】第4実施形態の固体撮像装置の概略構成図であ
る。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a solid-state imaging device according to a fourth embodiment.
【図7】第5実施形態の駆動方法を説明する出力波形で
ある。FIG. 7 is an output waveform for explaining a driving method according to a fifth embodiment.
【図8】第6実施形態の駆動方法を説明する出力波形で
ある。FIG. 8 is an output waveform illustrating a driving method according to a sixth embodiment.
【図9】従来の固体撮像装置の概略構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a conventional solid-state imaging device.
【図10】従来の駆動方法を示すタイミングチャートで
ある。FIG. 10 is a timing chart showing a conventional driving method.
【図11】従来の駆動方法による出力波形である。FIG. 11 is an output waveform according to a conventional driving method.
1,6 固体撮像装置 10 固体撮像素子 11
受光部 20 タイミングジェネレータ 30 切り換え手段
40 記憶手段 50 出力制御手段 71,72 読出パルス e
偶数フィールド o 奇数フィールド1, 6 Solid-state imaging device 10 Solid-state imaging device 11
Light receiving section 20 Timing generator 30 Switching means 40 Storage means 50 Output control means 71, 72 Read pulse e
Even field o odd field
Claims (4)
光部から電荷を読み出す読出パルスを発生するタイミン
グジェネレータとを有する固体撮像装置であって、 撮影モードの設定を通常モードかまたは高感度モードに
切り換える切り換え手段を有し、 前記タイミングジェネレータは、前記通常モード時には
各フィールド相当の時間間隔毎に前記読出パルスを発生
し前記高感度モード時には前記読出パルスの発生を所定
のフィールド相当期間にわたって停止することを特徴と
する固体撮像装置。1. A solid-state imaging device comprising: a solid-state imaging device; and a timing generator that generates a read pulse for reading charges from a light-receiving portion of the solid-state imaging device, wherein a shooting mode is set to a normal mode or a high-sensitivity mode. The timing generator generates the read pulse at each time interval corresponding to each field in the normal mode, and stops the generation of the read pulse for a predetermined field equivalent period in the high sensitivity mode. A solid-state imaging device characterized by the above.
号を記憶する記憶手段と、 前記所定のフィールド相当期間において、その直前に前
記記憶手段に記憶させた出力信号を繰り返して出力させ
る出力制御手段とを備えたことを特徴とする請求項1記
載の固体撮像装置。2. Storage means for storing an output signal output from the solid-state image pickup device, and output control means for repeatedly outputting the output signal stored in the storage means immediately before the predetermined field corresponding period. The solid-state imaging device according to claim 1, further comprising:
か一方の撮影モードを選択し、 前記通常モードを選択した場合には、固体撮像素子の各
受光部から電荷を読み出すための読出パルスをフィール
ド相当の時間間隔毎に発生し、 前記高感度モードを選択した場合には、前記読出パルス
の発生を所定のフィールド相当期間にわたって停止する
ことを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。3. A normal mode or a high-sensitivity shooting mode is selected, and when the normal mode is selected, a read pulse for reading charges from each light receiving section of the solid-state image sensor is equivalent to a field. The method of driving a solid-state imaging device, wherein the generation of the read pulse is stopped for a period corresponding to a predetermined field when the high sensitivity mode is selected.
において、 前記高感度モードを選択した場合には、前記読出パルス
の印加によって前記固体撮像素子から出力された出力信
号を記憶し、 前記所定のフィールド相当期間にわたって前記記憶した
出力信号を繰り返して出力することを特徴とする固体撮
像装置の駆動方法。4. The solid-state imaging device driving method according to claim 3, wherein when the high-sensitivity mode is selected, an output signal output from the solid-state imaging device upon application of the read pulse is stored, A method of driving a solid-state image pickup device, characterized in that the stored output signal is repeatedly output over a period corresponding to a predetermined field.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8008862A JPH09200628A (en) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | Solid-state imaging device and driving method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8008862A JPH09200628A (en) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | Solid-state imaging device and driving method thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09200628A true JPH09200628A (en) | 1997-07-31 |
Family
ID=11704516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8008862A Withdrawn JPH09200628A (en) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | Solid-state imaging device and driving method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09200628A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003087636A (en) * | 2001-09-11 | 2003-03-20 | Olympus Optical Co Ltd | Electronic camera and electronic zooming control method |
-
1996
- 1996-01-23 JP JP8008862A patent/JPH09200628A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003087636A (en) * | 2001-09-11 | 2003-03-20 | Olympus Optical Co Ltd | Electronic camera and electronic zooming control method |
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