JPS60167580A - Solid-state image pick up device - Google Patents

Solid-state image pick up device

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JPS60167580A
JPS60167580A JP59021778A JP2177884A JPS60167580A JP S60167580 A JPS60167580 A JP S60167580A JP 59021778 A JP59021778 A JP 59021778A JP 2177884 A JP2177884 A JP 2177884A JP S60167580 A JPS60167580 A JP S60167580A
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JP
Japan
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color filter
signal
row
photosensitive pixels
rows
Prior art date
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Application number
JP59021778A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeki Nishizawa
重喜 西澤
Mikio Ashikawa
芦川 幹雄
Tetsuro Izawa
哲朗 伊沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60167580A publication Critical patent/JPS60167580A/en
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  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve SN ratio at the time of image pickup under low irradiation by constituting a single horizontal scan line of two row light emitting diodes at the time of image pickup under sufficient irradiation when signals are read from the photodiodes arranged in a array form, and constituting the horizontal scan line of a single row photodiode under low irradiation. CONSTITUTION:A MOS solid-state image pickup element uses a color filter arrangement as shown in fig. gate circuits 121, 122,... are inserted between an interrace circuit 6 and output lines 71, 72,.... When an on signal is added to a control terminal 151 and an off signal to a control terminal 152 at an odd field, for example, during the first horizontal scan period, even if output pulses are added from the interrace circuit 6 to the circuits 121 and 122 from the output race circuit 6 to the circuits 121 and 122, the output pulses are transferred only to the output line 71 and the only photodiode of the first row is transferred to vertical signal lines 32, 34, 36,..., by which an interrace operation of every one odd row jump over is made possible in the first field and equally every one even row jumover in the second field. Adversely, the conventional two rows simultaneous read is made possible by a control signal applied to the control terminals 151 and 152.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は固体撮像装置に係わり、特に固体撮像素子のノ
イズ改善に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a solid-state imaging device, and particularly to noise improvement of a solid-state imaging device.

〔発明の背景〕 被写体信金電気信号に変換する撮像装置において、最近
では光電変換装置として半導体集積回路技術の進歩によ
り固体撮像素子が用いられるようになってきた。
[Background of the Invention] Recently, solid-state imaging devices have come to be used as photoelectric conversion devices in imaging devices that convert the subject into an electrical signal due to advances in semiconductor integrated circuit technology.

しかしながら、光電変換の感度について改善すべき点が
あった。即ち低照度下における撮像時の信号対雑音比の
改善である。
However, there were some points to be improved regarding the sensitivity of photoelectric conversion. That is, the signal-to-noise ratio during imaging under low illuminance is improved.

先ず、固体撮像素子の動作原理および信号処理方法につ
いて、MO8形固体撮像素子を例に採り説明する。
First, the operating principle and signal processing method of a solid-state image sensor will be explained using an MO8 type solid-state image sensor as an example.

第1図に示すMO8形固体撮像素子では垂直シフトレジ
スタ4の出力a 5+ 、52 、53・”・5− に
111次送られた出力パルスはインタレース回路6に加
えられる。
In the MO8 type solid-state image pickup device shown in FIG.

先ず、奇数フィールドでは出力縁71と72 r 7g
、、7毎にインタレース回路6からパルスが順次送られ
る。これによって、例えば最初の水平走査期間で 3− のが全てオン状態になるので、M1行目の元ダイオード
11−1及びl’+−+ r It−g及びl/、−雪
、11−3及び1’t−s l・・・・で得られた光信
号がそれぞれ垂直信号線33 r 34 + 36 +
・・・・に移され、第2行目の元ダイオード1ト1文び
1′トド1ト2及び1′ト2・1ト3及び11−3・・
・・・の光信号がそれぞれ垂直信号線3+ 、3a 、
3g 。
First, in the odd field, the output edges 71 and 72 r 7g
, , 7, pulses are sequentially sent from the interlacing circuit 6. As a result, for example, in the first horizontal scanning period, 3- are all turned on, so the original diodes 11-1 and l'+-+ r It-g and l/, - snow, 11-3 of the M1 row and 1't-s l... are respectively transmitted to the vertical signal line 33 r 34 + 36 +
..., and the original diodes in the second row are 1 to 1 and 1' to 1 to 2 and 1' to 2, 1 to 3, and 11-3...
The optical signals of ... are respectively transmitted to the vertical signal lines 3+, 3a,
3g.

・・・・に移される。なお、元ダイオード11−1及び
I’l−1111−2及びI’S−1・・・等の谷ペア
で1画素を構成し、各ペアの信号は垂直信号緋に移され
友時点で混合され1画素の信号となる。
It will be moved to... In addition, one pixel is composed of valley pairs such as the original diode 11-1, I'l-1111-2, I'S-1, etc., and the signal of each pair is transferred to the vertical signal scarlet and mixed at the friend point. This results in a signal for one pixel.

一方、水平走査期間に水平シフトレジスタ8から出力線
9..9..9.・・・・に順次送られる出力パルスは
、同時に3つずつの水平スイッチトランジスタの組(1
01,IOa 、 10g )、(104、10s 、
l0a)。
On the other hand, during the horizontal scanning period, the output line 9. from the horizontal shift register 8. .. 9. .. 9. The output pulses sequentially sent to ... are simultaneously sent to three sets of horizontal switch transistors (1
01, IOa, 10g), (104, 10s,
l0a).

(10? 、 IQs 、 109 )、・・・・を順
次オン状態にし、それぞれに接続された出直信号線上の
信号を信号出力端I Is 、 I Is 、 l h
から素子外部に出力する。
(10?, IQs, 109), .
output to the outside of the element.

次に偶数フィールドでは、垂直シフトレジスタ 4− →から刃口えられたパルスで同時に出カッ(ルスが得ら
れるインタレース回路6の出力線の2本の組み合わせが
ずらされる。すなわち、垂直シフトレジスタ4の出力線
51. 、52.5s、・・・・、5+nに順次送られ
た出力パルスがインタレース回路6に加えられると、出
力線72及び7B、74及び7s、・・・・78□−2
及び7t−1の2本ずつの谷ベア@に同時に出力)(ル
スが送られる。これによって例えば最初の水平走査期間
には第2行目の光ダイオード1 !−11及びI’s 
−Ir13−2及びI’s−t * 12−@及びl’
2−3.・・・・の光信号がそれぞれ垂直信号線31.
3g 、 3s、・・・・に移され、#!3行目の元ダ
イオード13−1及びt’s−t・13−2及びl/3
−暑°°°°の光信号がそれぞれ垂直信号m h 、 
34 r 3a、・・・・に移される。そして、それら
は水平シフトレジスタ8により信号出力線11’l 、
IIs 、IIsから素子外部に出力する。
Next, in an even field, the combination of two output lines of the interlacing circuit 6 that can simultaneously obtain output pulses from the vertical shift register 4-→ is shifted. When the output pulses sequentially sent to the output lines 51., 52.5s, ..., 5+n are applied to the interlace circuit 6, the output lines 72 and 7B, 74 and 7s, ..., 78□- 2
and 7t-1 at the same time) (Rus is sent to the two valley bears @ of 7t-1 at the same time) (Rus is sent. For example, during the first horizontal scanning period, the photodiodes 1!-11 and I's of the second row
-Ir13-2 and I's-t*12-@ and l'
2-3. The optical signals of... are respectively transmitted to the vertical signal lines 31.
Moved to 3g, 3s,..., #! Third row original diode 13-1 and t's-t・13-2 and l/3
− heat °°°° optical signals are vertical signals m h , respectively;
34 r 3a,... Then, they are connected to the signal output lines 11'l,
IIs, output from IIs to the outside of the element.

以上述べた動作により、信号出力綜目1+11s*11
mから得られる信号は、空間的な位置の重みがフィール
ドごとに元ダイオード配列の一行分だけ上下に移動する
ので災質的な走査線のインタレース動作が実現される。
By the operation described above, the signal output 1+11s*11
The signal obtained from m is shifted up or down by one row of the original diode array from field to field, resulting in a catastrophic scan line interlacing behavior.

このようなインタレース動作によれば、すべての光ダイ
オードで得られる光信号が各フィールドごとに信号出力
端子から出力されるので、被写体が動いたとき、光ダイ
オードに残る残像の長さは動いた距離に対応した譬とな
り、視覚上目ざわりな残像を防止することができる。ま
た、次に述べるカラー化に際しても有利となる。
According to this type of interlace operation, the optical signals obtained from all photodiodes are output from the signal output terminal for each field, so when the subject moves, the length of the afterimage remaining on the photodiodes changes. This becomes a parable that corresponds to the distance, and it is possible to prevent visually disturbing afterimages. It is also advantageous in colorization, which will be described below.

なお、第1図に示した撮像素子では、水平スイッチトラ
ンジスタ10は3個ずつ同時にオンとなる。このため各
画素の空間的位置関係と信号出力端111 、IIs’
、IIsから得られる信号のタイミングとは異なる。し
かし、この問題は信号出力端112及び113から得ら
れる信号’eM延回紐回路り遅らせ尤の空間的位置関係
に戻すことにより解決できる。
In the image sensor shown in FIG. 1, three horizontal switch transistors 10 are turned on at the same time. Therefore, the spatial positional relationship of each pixel and the signal output terminal 111, IIs'
, IIs. However, this problem can be solved by returning the signals 'eM' from the signal output terminals 112 and 113 to the original spatial relationship.

第1図に示すΔ408形固体撮像素子からカラー映像信
号を得るためには各画素に対応して色分岸f用色フィル
タを配置する必要がある。第2図に色フィルタの配置を
示す。色フィルタは、全色光透過のホワイト(W) 、
赤色光f:透過させないシアン(Cy) 及び青色光を
透過させないイエロー(Ye)の3色よシ構成される。
In order to obtain a color video signal from the Δ408 type solid-state image sensor shown in FIG. 1, it is necessary to arrange a color filter for color separation f corresponding to each pixel. FIG. 2 shows the arrangement of color filters. The color filter is white (W), which transmits all color light.
Red light f: consists of three colors: cyan (Cy), which does not transmit blue light, and yellow (Ye), which does not transmit blue light.

第2図に示す各色フィルタは第1図に示す光ダイオード
l 1−1及びI’ 1−1にW(1−1)を、光ダイ
オード!11及び111− 、にcy(+・2)を、と
いう具合に対応させて配置される。この結果、信号出力
1m I 1 tからはシアン(Cy) 信号、信号出
力端+12からはホワイト(w′N!i号、信号出力端
113からはイエロー(Ye )信号が得られる。カラ
ー映像信号を構成するためには、輝度信号(Yル赤信号
(R)、青信号(B)が必要でおる。
Each color filter shown in FIG. 2 has W(1-1) in the photodiode l 1-1 and I' 1-1 shown in FIG. 11 and 111-, and cy(+.2) are arranged in correspondence with each other. As a result, a cyan (Cy) signal is obtained from the signal output 1m I 1 t, a white (w'N!i) signal is obtained from the signal output terminal +12, and a yellow (Ye) signal is obtained from the signal output terminal 113. Color video signal To configure this, luminance signals (Y, red signal (R), and blue signal (B) are required).

ここでMO8形違像装置での一例を示すと、R。Here, an example of an MO8 type misimage device is shown below.

G、Bの各党感度比は、 R:G:B:4: 5 : 1 であり、Cy、Ye、Wの澗算信号を下記のil)式の
如く、 Y=W+ Ye + Cy (11 そのまま輝度信号として用いれば、 Y=0.32R+0.6G+0.08B 7− となシ、NTSC方式の Y=0.3R+0.59G+0.11Bに比較的近い値
が得られる。
The sensitivity ratio of each party of G and B is R:G:B:4:5:1, and the subtracted signals of Cy, Ye, and W are expressed as follows: Y=W+Ye+Cy (11 As is) If used as a luminance signal, a value of Y=0.32R+0.6G+0.08B 7- can be obtained, which is relatively close to Y=0.3R+0.59G+0.11B of the NTSC system.

一万、赤信号(R)および青信号(B)は次式により得
ることができる。
10,000, red light (R) and green light (B) can be obtained by the following formula.

R=w−cy (21 B=W−Ye (31 単一の固体撮像素子を用いてカラー信号を得る単板カラ
ー固体撮像素子における解像度は、色フィルタ配置の繰
り返し周波数によって制限される。
R=w-cy (21 B=W-Ye (31) The resolution in a single-chip color solid-state image sensor that obtains a color signal using a single solid-state image sensor is limited by the repetition frequency of the color filter arrangement.

アレイ状vc配列された光ダイオード配列のうちの2行
の信号によって1水平走faの信号を構成する場合、第
2図の色フィルタ配w1を用いたときには1.5画素周
勘となり、通常の2画票周期に比べ高解像度となる。ま
た、W、Cy、Yeの各信号が独立した信号出力端から
得られる几め信号処理がい、たって簡単となる。
When a signal for one horizontal scan fa is composed of signals from two rows of photodiodes arrayed in a vc array, when the color filter arrangement w1 shown in FIG. The resolution is higher than that of 2 screen cycles. Furthermore, the refined signal processing in which the W, Cy, and Ye signals are obtained from independent signal output terminals is greatly simplified.

 8− ざらに残像特性についても、すべての光ダイオードはフ
ィールド周期毎に読み出されるので有利である。
8- It is also advantageous, roughly speaking, regarding the afterimage properties, since all photodiodes are read out every field period.

しかしながら、プレイ状に配列され次光ダイオード2行
の信号全同時に読み出すことは残像及び解像度の点で有
オ0であるが、低照度下で撮像時に”おける感度不足す
なわち信号対雑音比に改善の余地があった。
However, reading out all the signals of two rows of photodiodes arranged in a play pattern at the same time is advantageous in terms of afterimages and resolution, but it is difficult to improve the signal-to-noise ratio due to lack of sensitivity when imaging under low illumination. There was room.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

みてなされたものであり、その目的とするところは、低
照度下での撮像時に2ける1ぎ号対雑音比を改善した固
体撮g#装置を提供することにある。
The objective is to provide a solid-state imaging device with an improved two-to-one signal-to-noise ratio when capturing images under low illuminance.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

このような目的を達成するために、本発明は、アレイ状
に配列された光ダイオードからの信号読み出しに際し、
通常の十分なる照度下における撮像時は光ダイオード2
行で1水平走査線を構成し、低照度下における撮像時は
光ダイオード1行で1水平走査線を構成す□ることによ
り、低照度下での撮像時の信号対雑音比を向上させたも
のである。
In order to achieve such an object, the present invention provides a method for reading out signals from photodiodes arranged in an array.
During normal imaging under sufficient illuminance, photodiode 2
By constructing one horizontal scanning line with one row of photodiodes and one horizontal scanning line with one row of photodiodes when imaging under low illumination, the signal-to-noise ratio during imaging under low illumination is improved. It is something.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

第1図に示した固体撮像素子で発生するランダム雑音I
n番は次式によって表わすことができる。
Random noise I generated in the solid-state image sensor shown in Figure 1
The nth number can be expressed by the following equation.

I”ni == 4− n−k−T−Cv−Lp・Δf
 (5)ここでn:信号出力線数 に:ボルツマン定数 T:絶対温度 C7:垂直信号a容量 乙 fcp:水平シフトレジス駆動周波数 Δf:信号周波数帯域 である。
I"ni == 4-n-k-T-Cv-Lp・Δf
(5) Here, n: Number of signal output lines: Boltzmann constant T: Absolute temperature C7: Vertical signal a capacity O f cp: Horizontal shift register driving frequency Δf: Signal frequency band.

低照度下の撮像時においては、光ダイオードの2行同時
読み出しを行わずに、光ダイオードを1行おきに読み出
すと、第2図に示した色フィルタ配置からも明らかなよ
うに、同一の色信号は2クロツクごとに得られる。つま
り、+51式のf唸pの値が半分になったことに相当す
る。
During imaging under low illumination, if you read out every other row of photodiodes instead of reading out two rows of photodiodes at the same time, as is clear from the color filter arrangement shown in Figure 2, the same color will be displayed. A signal is obtained every two clocks. In other words, this corresponds to the value of f/p in the +51 formula being halved.

また、これに伴ない八fも半分となり、1行1篭び越し
読み出し時におけるランダム雑音I’lllはとなる。
Further, along with this, 8f is also halved, and the random noise I'llll when reading out one row from the other is as follows.

一万、MO8形固体撮像装置で問題となる雑音にプリア
ンプ雑音がある。第3図にプリアンプおよび固体撮像素
子の等価回路を示す。C0は固体撮像素子の出力谷甘、
 Ct はプリアンプ初段の接合形FET’13の入力
容置と浮遊蚕業、 It・、は接合形FETの等1di
I雑音抵抗値、RL は帰還抵抗値。
Preamplifier noise is a problem in MO8 type solid-state imaging devices. FIG. 3 shows an equivalent circuit of the preamplifier and solid-state image sensor. C0 is the output valley of the solid-state image sensor,
Ct is the input capacity of the junction FET'13 in the first stage of the preamplifier and the floating silkworm, It・, is the input capacity of the junction FET '13, etc.
I noise resistance value, RL is feedback resistance value.

14はケインGマ(G、>>1 )なるアンプである。14 is an amplifier called Cain G (G, >> 1).

このプリアンプで発生するランダム雑音InAは次式に
よって表わすことができる。
Random noise InA generated in this preamplifier can be expressed by the following equation.

1/1 p?I述同様光ダイオードを1行おきに読み出すと、Δ
fは元ダイオード2行の同時読み出しを行ったときの半
分になる。さらに色信号の繰返し周波数も出来る。従っ
て 一目一 を得る。
1/1 p? As mentioned in I, when reading every other row of photodiodes, Δ
f is half of that when two rows of original diodes are read out simultaneously. Furthermore, the repetition frequency of the color signal can also be determined. So get a glance.

以上より2行同時読み出し時における全体の雑音Nと1
行飛び越し読み出し時における全体の雑音N/とは次の
関係となる。
From the above, the total noise N and 1 when reading two lines simultaneously
The overall noise N/ during line skip reading has the following relationship.

N2 = I”11. + I2れA (9)N” =
 I4a +I”nA よって、 となり、1行飛び越し読み出し時においては大幅に雑音
を低減することができる。
N2 = I"11. + I2areA (9) N" =
I4a +I''nA Therefore, it becomes possible to significantly reduce noise during one-line interlaced reading.

次に図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。Next, embodiments of the present invention will be described in detail using the drawings.

実施例I 第4図に、本夾施例に用いるMOB形固撮像像累子素子
す。第1図のMO8形撮像紫子と異なる点は、インタレ
ース回路6と出力線71.7x −7s。
Embodiment I FIG. 4 shows the MOB type solid-state imaging device used in this embodiment. The difference from the MO8 type imaging sensor shown in FIG. 1 is the interlacing circuit 6 and the output line 71.7x-7s.

−12= ・・・・・、72mの間にゲート回路12t、122.
・・・・、12g□を挿入し友ことである。ゲート回路
の制御入力はひとつ儀゛きに別々の制御端子15K及び
15雪に接続されている。ここで、奇数フィールドで制
御端子151にオン信号t−加え、制御端子15!にオ
フ信号を加えれば、例えば最初の水平走査期間にインタ
レース回路6からゲート回路121及び12禽に出力パ
ルスが加えられても出力パルスは出力線71のみに伝え
られる。この結果、第1行目の光ダイオードの信号のみ
が垂直信号線3* r 3a r 3s、・・・・に移
される。これにより、第1フイールドでは奇数行。
-12=..., gate circuits 12t, 122. between 72m.
..., insert 12g□ and say Friend. The control inputs of the gate circuit are each connected to separate control terminals 15K and 15K. Here, an on signal t- is applied to the control terminal 151 in the odd field, and the control terminal 15! If an off signal is added to the line 71, for example, even if an output pulse is applied from the interlacing circuit 6 to the gate circuits 121 and 12 during the first horizontal scanning period, the output pulse will be transmitted only to the output line 71. As a result, only the signals from the photodiodes in the first row are transferred to the vertical signal lines 3* r 3a r 3s, . . . . This results in an odd number of rows in the first field.

第2フイールドでは偶数行という1行飛び越しのインタ
レース動作が可能となる。また、逆に従来の2行同時読
み出しも制御端子151,151に印加する制御信号に
より可能であることは言うまでもない。
In the second field, an interlacing operation in which even-numbered lines are skipped by one line is possible. It goes without saying that conversely, the conventional two-row simultaneous readout is also possible by controlling the control signals applied to the control terminals 151, 151.

第4図のMO8形固体撮像素子に対しても、第1図の一
像素子の場合と同様に第2図に示した色フィルタ配置を
用いる。
The color filter arrangement shown in FIG. 2 is used for the MO8 type solid-state image pickup device shown in FIG. 4 as well, as in the case of the single-image device shown in FIG.

第5図に、第4MのMO8形固体操像素子16から得ら
れる信号を処理するための実施例を示す。
FIG. 5 shows an embodiment for processing the signals obtained from the 4M MO8 type solid state image element 16. In FIG.

まず搬像素子16より得られる信号を1リアンプ17+
 、 171 、17gで増幅する。その後、前述した
ごとく映像信号のタイミングと空間的位置関係が異なっ
ているため遅延回路181及び182により、この差異
を補正する。加算回路19及び減算回路20!及び20
2は、それぞれ+11式、(2)弐及び(3)式の演算
全行うためのものである。スイッチ回路21は通常の十
分なる照明下における撮像時と、低II4度下における
連像時とでローパスフィルタ22+及び222金切り換
えるためのものである。なお、ローパスフィルタ222
は22.の半分程度の周波数帯域としている。24は2
行同時読み出しか1行飛び越し読み出しかを決定する回
路であり、手動スイッチにより決定することも、光ダイ
オード等により照明条件を自動的に判断し決定すること
も可能である。23は読み出し方式決定回路24の判断
にしたがって制御端子131及びI3!に2行同時読み
出し、または1行飛び越し読み出しに必要な制御信号を
発生させる回路である。なお、スイッチ回路21も24
からの信号VCよって動作する。
First, the signal obtained from the image carrier 16 is 1reamplified 17+
, 171 , amplified at 17g. Thereafter, as described above, since the timing and spatial positional relationship of the video signals are different, this difference is corrected by the delay circuits 181 and 182. Addition circuit 19 and subtraction circuit 20! and 20
2 is for performing all calculations of equations +11, (2) 2, and (3), respectively. The switch circuit 21 is used to switch between the low-pass filter 22+ and the 222-karat gold during normal imaging under sufficient illumination and during continuous imaging under low II 4 degrees. Note that the low-pass filter 222
is 22. The frequency band is about half of that of 24 is 2
This is a circuit that determines whether to read out rows simultaneously or to read out one row at a time, and it can be determined by a manual switch or by automatically determining the illumination conditions by using a photodiode or the like. 23 are control terminals 131 and I3! according to the judgment of the reading method determining circuit 24. This circuit generates control signals necessary for simultaneous reading of two rows or interlaced reading of one row. Note that the switch circuit 21 also has 24
It operates by the signal VC from.

を得ることができる。can be obtained.

実施例2 第6図に他の実施例を示す。第5図の実施例と異なる点
はプリアンプ17+及び遅延回路181゜!82の後に
スイッチ回路21+ 、 212 、21aを設けたこ
とである。低照度下において、元ダイオードの1行飛び
越し読み出しを行うことにより、色消なった期間の雑音
を上記スイッチ回路211,2111213によりカッ
トできるため、(11)式に示すとと比の向上を図るこ
とができた。なお、25は読み出し方式決定回路24の
判断に従ってスイッチ回路211.2 Is 、 2 
Isの切り換えを行うスイッチングパルス発生回路であ
る。
Embodiment 2 Another embodiment is shown in FIG. The difference from the embodiment shown in FIG. 5 is the preamplifier 17+ and the delay circuit 181°! This is because switch circuits 21+, 212, and 21a are provided after 82. Under low illuminance, by reading out one line of the original diode, the noise during the achromatic period can be cut by the switch circuits 211 and 2111213, so that the ratio shown in equation (11) can be improved. was completed. Note that 25 is a switch circuit 211.2 Is, 2 according to the judgment of the reading method determining circuit 24.
This is a switching pulse generation circuit that switches Is.

実施例3 −15 = 第7図に示すのは出力端IIs及び11重を有する2線
出力型のBJ 08撮像体撮像素子26の実施例である
。第4図の実施例は固体カラー撮像素子であったが、第
7図の実施例は色フィルタのないモノクロ撮像素子であ
る。第8図に本装置における信号処理回路を示す。嬉5
図と異なる点はモノクロ素子であるため赤信号(R)及
び青信号(B)を分離する必要がないという点だけであ
るから、説明は省略する。
Embodiment 3-15 = FIG. 7 shows an embodiment of a two-wire output type BJ 08 image sensor image sensor 26 having an output terminal IIs and 11 layers. The embodiment shown in FIG. 4 is a solid-state color image sensor, but the embodiment shown in FIG. 7 is a monochrome image sensor without a color filter. FIG. 8 shows the signal processing circuit in this device. Happy 5
The only difference from the figure is that since it is a monochrome element, there is no need to separate the red signal (R) and the green signal (B), so the explanation will be omitted.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明は、照明条件により光ダイ
オードアレイからの読み出し方式を切り換えることによ
り常に高感度、低雑音の高画質の映像信号を得ることが
できる。
As described above, the present invention can always obtain high-quality video signals with high sensitivity and low noise by switching the readout method from the photodiode array depending on the illumination conditions.

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

第1図はM OS撮像体撮像素子の信号読み出し方法を
説明するための図、第2図は本発明の1実施例に用いら
れる色フィルタ配置のl実施例を示す図、第3図は本発
明の1実施例に用いられるプリアンプの勢価回路図、菓
4図及び第7図に本発 16− 一の他の実施例會示す図、第5図、46図、第8図(・
ゴ本発明による信号処理の笑jヅ1?示す図でめる。
FIG. 1 is a diagram for explaining the signal readout method of the image sensor of the MOS image pickup device, FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the color filter arrangement used in one embodiment of the present invention, and FIG. The circuit diagrams of the preamplifier used in one embodiment of the invention are shown in Figures 4 and 7, and other embodiments of the present invention are shown in Figures 5, 46, and 8.
What about signal processing according to the present invention? Illustrated in the diagram.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ■、 水平および垂直方向の二次元にアレイ状に配列さ
れ喪感光画素t−有する固体撮像装置において、前記感
光画素配列の水平方向の繰り返し周期は一定であるが、
奇数行と偶数行とでは感光画素の配列が半周期ずらされ
て配列されており、(al 前記感光画素の隣接する2
行を同時に読み出して1水平走査線の信号ell成する
場合と、(b) 前記感光画素の行!−1行おきに読み
出して重水半走査線の信号を構成する場合とに、切換え
られるように構成され次ことを特徴とする固体撮像装置
。 2、十分なる照度下において撮像する場合に、前記感光
画素の隣接する2行を同時に読み出してI水平走査線の
信号を構成し、比較的低照度下において撮像する場合に
、前記感光画素の行を1行おきに読み出してI水平走査
線の信号を構成することを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の固体撮像装置。 3、前記感光画素の隣接する2行を同時に読み出して!
水平走査線の信号を構成する場合と、前する特許請求の
範囲第2項記載の固体撮像装糺配列の水平方向の繰り返
し周期は一定であるが、奇数行と偶数行では感光画素の
配列が半周期ずらされて配列され、奇数行の感光画素の
前には、第1の色フィルタ、第2の色フィルタ、第3の
色フィルタの3種の色フィルタがこの順に繰り返し配列
され、偶数行の感光画素の前には、奇数行の色フィルタ
配列に対し前記感光画素縁り返し周期の1.5倍ずれて
前記第1の色フィルタ。 前期路2の色フィルタ、前記第3の色フィルタがこの順
に繰9返し配列されており、 (al 前記感光画素の隣接する2行を同時に読み出し
て1水平走査線の信号を構成する場合と、(bl 前記
感光画素の行t−1行おきに読み出して1水千走食線の
信号を構成する場合とに、切換えられるよう構成された
ことt−特徴とする固体撮像装置。 5、 前記第1の色フィルタは全色光を透過し、前記j
g2の色フィルタはシアン色光のみを透過し、前記第3
の色フィルタはイエロー色光のみを透過することを特徴
とする特許請求の範囲第→項記載の固体!!11像装置
。 6、十分なる照度下において撮像する場合に前記感光画
素の隣接する2行を同時に読み出して1水平走査線の信
号1&:、構成し、比較的低照度下において撮像する場
合に前記感光画素の行t−1行お色に読み出して1水平
走食線の信号を構成することを特徴とする特許請求の範
囲第4項記載の固体撮像装置。
[Claims] (1) In a solid-state imaging device having mourning photosensitive pixels t- arranged in an array in two dimensions in the horizontal and vertical directions, the repetition period in the horizontal direction of the photosensitive pixel array is constant;
In odd-numbered rows and even-numbered rows, the arrangement of photosensitive pixels is shifted by half a cycle, and (al) two adjacent photosensitive pixels are arranged.
(b) The row of photosensitive pixels! - A solid-state imaging device configured to be switched between reading out every other row and configuring a heavy water half-scanning line signal, and characterized in that: 2. When imaging under sufficient illuminance, two adjacent rows of the photosensitive pixels are simultaneously read out to form the I horizontal scanning line signal; when imaging is performed under relatively low illuminance, the rows of the photosensitive pixels are read out simultaneously. 2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the I horizontal scanning line signal is constructed by reading out every other row. 3. Read out two adjacent rows of the photosensitive pixels at the same time!
When configuring horizontal scanning line signals, the repetition period in the horizontal direction of the solid-state imaging device array according to claim 2 of the preceding claim is constant, but the array of photosensitive pixels is different between odd and even rows. Three types of color filters, ie, a first color filter, a second color filter, and a third color filter, are arranged in a staggered manner by half a period, and in front of the photosensitive pixels in the odd rows, three types of color filters are repeatedly arranged in this order. In front of the photosensitive pixels, the first color filter is shifted by 1.5 times the photosensitive pixel edge return period with respect to the odd-numbered row color filter array. The color filter of the first stage 2 and the third color filter are repeatedly arranged in this order nine times; (bl) A solid-state imaging device characterized in that it is configured to be switched when reading out every t-1 rows of the photosensitive pixels to form a signal of a single water eclipse line. 5. The color filter 1 transmits all color light, and the j
The color filter g2 transmits only cyan light, and the third color filter
The solid color filter according to claim 1, wherein the color filter transmits only yellow color light! ! 11 Image device. 6. When imaging under sufficient illuminance, two adjacent rows of the photosensitive pixels are read out simultaneously to form a signal 1&: of one horizontal scanning line, and when imaging is performed under relatively low illuminance, the rows of the photosensitive pixels are read out simultaneously. 5. The solid-state imaging device according to claim 4, wherein the t-1 row is read out in color to form a signal for one horizontal scanning line.
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