JP2000350097A - Solid-state imaging device - Google Patents

Solid-state imaging device

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Publication number
JP2000350097A
JP2000350097A JP11360533A JP36053399A JP2000350097A JP 2000350097 A JP2000350097 A JP 2000350097A JP 11360533 A JP11360533 A JP 11360533A JP 36053399 A JP36053399 A JP 36053399A JP 2000350097 A JP2000350097 A JP 2000350097A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
row
signal
photoelectric conversion
vertical
initialization
Prior art date
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Pending
Application number
JP11360533A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuo Nakamura
信男 中村
Yoshitaka Egawa
佳孝 江川
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP11360533A priority Critical patent/JP2000350097A/en
Publication of JP2000350097A publication Critical patent/JP2000350097A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 信号電荷の蓄積時間が行間やフィールド間で
異なることによって生じる画像品質の劣化を防止する。 【解決手段】 行方向及び列方向に二次元的に配列され
入射光量に応じた電荷を生じる複数の光電変換部と、列
方向に配列された複数の光電変換部に対応して設けられ
各光電変換部に蓄積されている信号電荷に対応した電気
信号が読み出される複数の垂直信号線とを有し、信号電
荷に対応した電気信号の垂直信号線への読み出し動作が
インタレース走査によって行われる固体撮像装置におい
て、読み出し動作前に各光電変換部を初期化させ、初期
化動作時から読み出し動作時までの期間が各行で一定に
なるようにする。
(57) [Problem] To prevent deterioration of image quality caused by a difference in accumulation time of signal charges between rows or fields. SOLUTION: A plurality of photoelectric conversion units arranged two-dimensionally in a row direction and a column direction to generate electric charge according to the amount of incident light, and a plurality of photoelectric conversion units provided corresponding to a plurality of photoelectric conversion units arranged in a column direction. A plurality of vertical signal lines from which electric signals corresponding to the signal charges stored in the conversion unit are read, and a read operation of the electric signals corresponding to the signal charges to the vertical signal lines is performed by interlaced scanning. In the imaging device, each photoelectric conversion unit is initialized before the read operation, and a period from the initialization operation to the read operation is constant in each row.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置、特
にCMOS型の固体撮像装置の画質向上技術に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state imaging device, and more particularly to a technique for improving the image quality of a CMOS solid-state imaging device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年固体撮像装置として、CMOS型
(増幅型或いはAPS型と呼ばれる場合もある)の固体
撮像装置(CMOSイメージセンサ)が、モバイル機器
向けの低消費電力型固体撮像装置として開発・製品化さ
れている。さらに、このCMOSイメージセンサは、低
消費電力であるという特徴を生かして、動画情報を扱う
ことのできるPCカメラや、高画質が要求されるデジタ
ルカメラ、DVカメラ、ATVカメラ等にも採用されよ
うとしている。現在使用されているNTSC/PALカ
メラやDVカメラでは、センサ内部で加算を行うインタ
レース動作を行っている。インタレース動作では、第1
フィールドでは奇数行から読み出し動作が開始され、第
2フィールドでは偶数行から読み出し動作がスタートす
るようになっている。図10は、従来のCMOSイメー
ジセンサのインタレース動作について示したものであ
る。同図において、FIはフィールドインデックス、V
Dは垂直同期信号、HDは水平同期信号、BLKは垂直
ブランキング期間を示している。従来のCMOSイメー
ジセンサは、同図に示すように、偶数フィールドでは、
(2行目+3行目)、(4行目+5行目)、(6行目+
7行目)、というようにして、フォトダイオードに蓄積
されている信号電荷に対応した電気信号が読み出され
る。また、奇数フィールドでは、(1行目+2行目)、
(3行目+4行目)、(5行目+6行目)、というよう
にして、フォトダイオードに蓄積されている信号電荷に
対応した電気信号が読み出される。
2. Description of the Related Art In recent years, as a solid-state imaging device, a CMOS type (sometimes called an amplification type or an APS type) solid-state imaging device (CMOS image sensor) has been developed as a low power consumption type solid-state imaging device for mobile devices. It has been commercialized. Further, this CMOS image sensor will be used in a PC camera capable of handling moving image information, a digital camera, a DV camera, an ATV camera, etc., which require high image quality, by utilizing the feature of low power consumption. And Currently used NTSC / PAL cameras and DV cameras perform an interlacing operation in which addition is performed inside the sensor. In interlaced operation, the first
In the field, a read operation is started from an odd row, and in the second field, a read operation is started from an even row. FIG. 10 shows an interlacing operation of a conventional CMOS image sensor. In the figure, FI is a field index, V
D indicates a vertical synchronization signal, HD indicates a horizontal synchronization signal, and BLK indicates a vertical blanking period. A conventional CMOS image sensor, as shown in FIG.
(2nd line + 3rd line), (4th line + 5th line), (6th line +
In the seventh row), an electric signal corresponding to the signal charge stored in the photodiode is read. In the odd-numbered fields, (first line + second line),
An electric signal corresponding to the signal charge stored in the photodiode is read out as (3rd line + 4th line), (5th line + 6th line), and so on.

【0003】したがって、同図に示すように、奇数フィ
ールドの2行目の蓄積期間は262.5H+α(Hは1
水平期間、αは水平ブランキング期間での読み出しタイ
ミングに依存する値)、3行目の蓄積期間は263.5
H−α(262.5H+1H−α)となる。また、偶数
フィールドの2行目の蓄積期間は262.5H−αとな
り、3行目の蓄積期間は261.5H+α(262.5
H−1H+α)となる。つまり、同一フィールド内であ
っても偶数行と奇数行とでは蓄積期間が異なっている。
また、同一行であっても偶数フィールドと奇数フィール
ドとでは蓄積期間が異なっている。CCDイメージセン
サのように同時性を持つセンサではこのような問題は発
生しないが、CMOSイメージセンサのような同時性を
持たないライン読み出し型のセンサでは、インタレース
走査を行った場合にこのような蓄積時間の不均一性の問
題が発生する。蓄積期間が長い場合にはこのような蓄積
期間の不均一性が画像品質に大きな影響を与えることは
ないが、蓄積期間が短い場合(例えば、明るい画像を撮
像する際の電子シャッタ動作によって蓄積期間が短くな
る場合等)にはこのような蓄積期間の不均一性が画像品
質に大きな影響を与えることになる。
Accordingly, as shown in FIG. 1, the accumulation period of the second row of the odd field is 262.5H + α (H is 1
The horizontal period, α is a value that depends on the read timing in the horizontal blanking period.) The accumulation period of the third row is 263.5.
H-α (262.5H + 1H-α). The accumulation period of the second row of the even field is 262.5H-α, and the accumulation period of the third row is 261.5H + α (262.5H−α).
H-1H + α). That is, even in the same field, the accumulation period differs between the even-numbered row and the odd-numbered row.
Further, even in the same row, the accumulation period differs between the even field and the odd field. Such a problem does not occur in a sensor having synchronization such as a CCD image sensor. However, in a line readout sensor having no synchronization such as a CMOS image sensor, such a problem occurs when interlaced scanning is performed. The problem of non-uniformity of the accumulation time occurs. When the accumulation period is long, such non-uniformity of the accumulation period does not greatly affect the image quality. However, when the accumulation period is short (for example, the accumulation period due to the electronic shutter operation when capturing a bright image). (For example, when the length of the image data becomes short), the non-uniformity of the accumulation period greatly affects the image quality.

【0004】一方、CMOSイメージセンサを蛍光灯下
で用いる場合、垂直期間の周期とは異なる周期の蛍光灯
フリッカが画像品質に悪影響を与える場合がある。この
フリッカの問題は、インタレース走査を行う場合の他、
1フレーム分の信号を順次読み出すプログレッシブ走査
を行う場合にも生じる。
On the other hand, when a CMOS image sensor is used under a fluorescent lamp, a fluorescent lamp flicker having a cycle different from the cycle of the vertical period may adversely affect image quality. The problem of flicker is that when performing interlaced scanning,
This also occurs when performing progressive scanning for sequentially reading out signals for one frame.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のC
MOS型固体撮像装置では、インタレース動作を行う場
合に、偶数行と奇数行との間、或いは偶数フィールドと
奇数フィールドとの間において、光電変換された信号電
荷の蓄積時間が異なるため、画像品質に悪影響を与える
という問題があった。また、従来のCMOS型固体撮像
装置では、垂直期間の周期(1フレーム或いは1フィー
ルドの周期)とは異なる周期のフリッカによって画像品
質に悪影響を与えるという問題もあった。本発明は上記
従来の課題に対してなされたものであり、信号電荷の蓄
積時間が行間やフィールド間で異なることによって生じ
る画像品質の劣化の問題、或いは垂直期間の周期とは異
なる周期のフリッカによって生じる画像品質の劣化の問
題を解決することが可能な固体撮像装置を提供すること
を目的としている。
As described above, the conventional C
In the MOS type solid-state imaging device, when performing the interlacing operation, the accumulation time of the photoelectrically converted signal charges is different between the even-numbered rows and the odd-numbered rows or between the even-numbered fields and the odd-numbered fields. Had the problem of adversely affecting In addition, the conventional CMOS solid-state imaging device has a problem that image quality is adversely affected by flicker having a cycle different from the cycle of the vertical period (the cycle of one frame or one field). SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and has a problem of deterioration of image quality caused by a difference in signal charge accumulation time between rows or fields, or a flicker having a cycle different from the cycle of the vertical period. It is an object of the present invention to provide a solid-state imaging device capable of solving the problem of image quality degradation that occurs.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、入射光量に応
じた電荷を生じる複数の光電変換部が行方向及び列方向
に二次元的に配列されてなるイメージ部と、このイメー
ジ部の複数の画素行を選択する行選択回路と、前記イメ
ージ部の複数の画素列に対応して設けられ、選択された
画素行における複数の光電変換部で生じた各信号電荷に
対応した電気信号がそれぞれ読み出される複数の垂直信
号線と、前記行選択回路に対し制御信号を出力し、前記
電気信号をインタレース走査に基づき前記垂直信号線に
読み出させるとともに、この読み出し動作の前に各光電
変換部を初期化させる制御回路とを具備してなる固体撮
像装置において、前記行選択回路は、同時に3行以上の
画素行を選択可能であり、かつ各光電変換部の初期化動
作時から読み出し動作時までの期間が各画素行で一定に
なるように複数の画素行を選択することを特徴とする。
本発明によれば、行選択回路により読み出し動作を行う
前に各光電変換部を初期化して、初期化動作時から読み
出し動作時までの期間が各行で一定になるようにしてい
る。したがって、各光電変換部における信号電荷の蓄積
期間を異なったフィールド(偶数フィールドと奇数フィ
ールド)間及び異なった行(偶数行と奇数行)間で等し
くすることができ、蓄積期間の不均一性による画像品質
の劣化を防止することができる。さらに行選択回路は、
同時に3行以上の画素行を選択可能であるので、同一フ
ィールド内での信号電荷の蓄積期間を各行で一定としつ
つ、所望によりフィールド毎(偶数フィールドと奇数フ
ィールド)に蓄積期間を異ならせることもできる。
According to the present invention, there is provided an image section in which a plurality of photoelectric conversion sections for generating charges corresponding to the amount of incident light are two-dimensionally arranged in a row direction and a column direction, and a plurality of the image sections. A row selection circuit for selecting a pixel row of the image section, and an electric signal corresponding to each signal charge generated in the plurality of photoelectric conversion sections in the selected pixel row, provided corresponding to the plurality of pixel columns of the image section. Outputting a control signal to the plurality of vertical signal lines to be read and the row selection circuit to read out the electric signal to the vertical signal line based on interlaced scanning; The row selection circuit can select three or more pixel rows at the same time, and reads out from the initialization operation of each photoelectric conversion unit. Wherein the period until the work is to select a plurality of pixel rows to be constant in each pixel row.
According to the present invention, each photoelectric conversion unit is initialized before the read operation is performed by the row selection circuit, so that the period from the initialization operation to the read operation is constant in each row. Therefore, the accumulation period of the signal charge in each photoelectric conversion unit can be made equal between different fields (even and odd fields) and between different rows (even and odd rows), and due to the non-uniformity of the accumulation period. It is possible to prevent deterioration of image quality. Furthermore, the row selection circuit
Since three or more pixel rows can be selected at the same time, the accumulation period of signal charges in the same field can be made constant for each row and the accumulation period can be made different for each field (even field and odd field) as desired. it can.

【0007】また、本発明は、入射光量に応じた電荷を
生じる複数の光電変換部が行方向及び列方向に二次元的
に配列されてなるイメージ部と、このイメージ部の複数
の画素行を選択する行選択回路と、前記イメージ部の複
数の画素列に対応して設けられ、選択された画素行にお
ける複数の光電変換部で生じた各信号電荷に対応した電
気信号がそれぞれ読み出される複数の垂直信号線と、前
記行選択回路に対し制御信号を出力し、前記電気信号を
前記垂直信号線に読み出させるとともに、この読み出し
動作の前に各光電変換部を初期化させる制御回路とを具
備してなる固体撮像装置において、前記行選択回路は、
同時に3行以上の画素行を選択可能であり、かつ各光電
変換部の初期化動作時から読み出し動作時までの期間が
周囲光のフリッカの周期に対応するように複数の画素行
を選択することを特徴とする。本発明によれば、行選択
回路により読み出し動作を行う前に各光電変換部を初期
化して、初期化動作時から読み出し動作時までの期間が
周囲光のフリッカの周期に対応するようにしている。し
たがって、フリッカの影響を各蓄積期間間で均一化する
ことができ、垂直期間の周期(1フレーム或いは1フィ
ールドの周期)とは異なる周期のフリッカによる画像品
質の劣化を防止することができる。さらに行選択回路
は、同時に3行以上の画素行を選択可能であるので、同
一フィールド或いは同一フレーム内での信号電荷の蓄積
期間を各行で一定としつつ、所望によりフィールド毎或
いはフレーム毎に蓄積期間を異ならせることもできる。
Further, the present invention provides an image section in which a plurality of photoelectric conversion sections for generating electric charges corresponding to the amount of incident light are two-dimensionally arranged in a row direction and a column direction, and a plurality of pixel rows of the image section. A row selection circuit to be selected, and a plurality of electric signals corresponding to respective signal charges generated in the plurality of photoelectric conversion units in the selected pixel row, which are provided corresponding to the plurality of pixel columns of the image unit. A vertical signal line, and a control circuit that outputs a control signal to the row selection circuit, causes the electric signal to be read to the vertical signal line, and initializes each photoelectric conversion unit before the read operation. In the solid-state imaging device, the row selection circuit includes:
It is possible to select three or more pixel rows at the same time, and to select a plurality of pixel rows so that the period from the initialization operation to the read operation of each photoelectric conversion unit corresponds to the period of flicker of ambient light. It is characterized by. According to the present invention, each photoelectric conversion unit is initialized before the read operation is performed by the row selection circuit, so that a period from the initialization operation to the read operation corresponds to a period of flicker of ambient light. . Therefore, the influence of flicker can be equalized between the accumulation periods, and deterioration in image quality due to flicker having a cycle different from the cycle of the vertical period (the cycle of one frame or one field) can be prevented. Further, since the row selection circuit can simultaneously select three or more pixel rows, the signal charge accumulation period in the same field or the same frame is fixed for each row, and the accumulation period for each field or frame is set as desired. Can be different.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図1は、本発明に係るCMOS型固
体撮像装置(CMOSイメージセンサ)の全体構成を示
したブロック図である。図1に示したCMOS型固体撮
像装置は、主として、イメージ部11、システムジェネ
レータ12、垂直レジスタ13a〜13c、パルスセレ
クタ14、タイミングジェネレータ15、ラインメモリ
16、水平レジスタ17及び出力部18によって構成さ
れ、これらの各要素は同一の半導体基板(シリコン基板
等)上に形成されている。イメージ部11は、行方向及
び列方向に二次元的に配列された多数の単位セル等によ
って構成されている。図2は、単位セルの構成を示した
ものであり、各単位セルは、光電変換部となるフォトダ
イオード21、読み出しトランジスタ22、増幅トラン
ジスタ23、アドレストランジスタ24、リセットトラ
ンジスタ25、検出部26等によって構成されている。
列方向に配列された各単位セル内の各増幅トランジスタ
23には共通の垂直信号線27が接続されており、この
垂直信号線27にはフォトダイオード21に蓄積されて
いる信号電荷に対応した電気信号が読み出される。ま
た、行方向に配列された各単位セル内の各読み出しトラ
ンジスタ22、各アドレストランジスタ24及び各リセ
ットトランジスタ25には、それぞれ共通の読み出し制
御線28、アドレス制御線29及びリセット制御線30
が接続されている。さらに、列方向に配列された各単位
セル内の各アドレストランジスタ24及び各リセットト
ランジスタ25には、共通の電源線31が接続されてい
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a CMOS solid-state imaging device (CMOS image sensor) according to the present invention. The CMOS type solid-state imaging device shown in FIG. 1 mainly includes an image unit 11, a system generator 12, vertical registers 13a to 13c, a pulse selector 14, a timing generator 15, a line memory 16, a horizontal register 17, and an output unit 18. These components are formed on the same semiconductor substrate (such as a silicon substrate). The image unit 11 includes a large number of unit cells and the like arranged two-dimensionally in a row direction and a column direction. FIG. 2 shows a configuration of a unit cell. Each unit cell includes a photodiode 21 serving as a photoelectric conversion unit, a readout transistor 22, an amplification transistor 23, an address transistor 24, a reset transistor 25, a detection unit 26, and the like. It is configured.
A common vertical signal line 27 is connected to each amplifying transistor 23 in each unit cell arranged in the column direction, and the vertical signal line 27 is connected to an electric current corresponding to signal charges stored in the photodiode 21. The signal is read. The read transistor 22, the address transistor 24, and the reset transistor 25 in each unit cell arranged in the row direction have a common read control line 28, address control line 29, and reset control line 30.
Is connected. Further, a common power supply line 31 is connected to each address transistor 24 and each reset transistor 25 in each unit cell arranged in the column direction.

【0009】システムジェネレータ12には、垂直同期
信号、水平同期信号、インタレース走査/プログレッシ
ブ走査の選択信号、偶数フィールドと奇数フィールドを
切り替えるフィールドインデックス信号(FI信号)、
ランダムアクセス時のアドレス信号、電子シャッタ制御
信号等の各種の制御信号が外部から供給されるようにな
っている。システムジェネレータ12は、これらの外部
制御信号に基づき、タイミングジェネレータ15と協働
してCMOSイメージセンサの動作を制御するための内
部制御信号を生成し、垂直レジスタ13a〜13c、水
平レジスタ17等に出力する。垂直レジスタ(信号読み
出し用の垂直レジスタ)13aは、イメージ部11の行
方向に設けられた各単位セルを所定のタイミングで選択
するためのものであり、選択された各単位セル内のフォ
トダイオードに蓄積されている信号電荷に対応した電気
信号が、垂直信号線に読み出される。垂直レジスタ(初
期化用の垂直レジスタ)13b及び13cもイメージ部
11の行方向に設けられた各単位セルを所定のタイミン
グで選択するものであり、選択された各単位セル内のフ
ォトダイオードに蓄積されている不要な電荷が排出され
てフォトダイオードが初期状態となる。フォトダイオー
ドを初期状態に設定するための垂直レジスタを二つ設け
ているのは、インタレース走査の偶数フィールドと奇数
フィールドに対応して初期状態の設定タイミングが異な
るためである。
The system generator 12 includes a vertical synchronizing signal, a horizontal synchronizing signal, a selection signal for interlaced scanning / progressive scanning, a field index signal (FI signal) for switching between even and odd fields,
Various control signals such as an address signal at the time of random access and an electronic shutter control signal are externally supplied. The system generator 12 generates an internal control signal for controlling the operation of the CMOS image sensor in cooperation with the timing generator 15 based on these external control signals, and outputs the internal control signal to the vertical registers 13a to 13c, the horizontal register 17, and the like. I do. The vertical register (vertical register for signal reading) 13a is for selecting each unit cell provided in the row direction of the image unit 11 at a predetermined timing, and is provided with a photodiode in each selected unit cell. An electric signal corresponding to the stored signal charge is read out to the vertical signal line. The vertical registers (vertical registers for initialization) 13b and 13c also select each unit cell provided in the row direction of the image unit 11 at a predetermined timing, and accumulate in the photodiode in each selected unit cell. Unnecessary charges are discharged, and the photodiode is brought into an initial state. The reason why two vertical registers for setting the photodiodes to the initial state are provided is that the setting timing of the initial state differs depending on the even field and the odd field of the interlaced scanning.

【0010】これらの垂直レジスタ13a、13b及び
13cから出力される信号により、各フォトダイオード
の信号電荷の蓄積期間を、異なったフィールド間及び異
なった行間において一定にすることができる。パルスセ
レクタ14は、垂直レジスタ13a、13b及び13c
によって指定される行に対して選択信号を供給するもの
である。具体的には、タイミングジェネレータ15から
のタイミング信号を受けて、選択された行の読み出し制
御線28、アドレス制御線29及びリセット制御線30
に対して、所定のタイミングで制御信号が供給される。
なお、図に示した例では垂直レジスタ13a〜13c及
びパルスセレクタ14を左右に配置しているが、これら
は片側に配置するようにしてもよい。さらに、多重出力
の行選択回路により同時に3行分の単位セルを選択でき
る構成であれば、3本の垂直レジスタ13a〜13cは
本実施形態において必須のものではない。例えば、垂直
レジスタ13a及びパルスセレクタ14のみで3行以上
のシフト動作を並行して行い得る論理回路構成を採用す
ることにより、大幅な回路面積の縮小を図ることも可能
である。ラインメモリ16は、垂直信号線を通して読み
出された電気信号を記憶するものでノイズキャンセラ回
路等からなり、ラインメモリ16に読み出された信号は
水平レジスタ17によって出力部18から順次外部に出
力されるようになっている。
The signals output from the vertical registers 13a, 13b and 13c make it possible to keep the signal charge accumulation period of each photodiode constant between different fields and different rows. The pulse selector 14 includes vertical registers 13a, 13b and 13c.
Supplies a selection signal to the row specified by. Specifically, upon receiving a timing signal from the timing generator 15, the read control line 28, the address control line 29 and the reset control line 30 of the selected row are selected.
, A control signal is supplied at a predetermined timing.
In the example shown in the figure, the vertical registers 13a to 13c and the pulse selector 14 are arranged on the left and right, but they may be arranged on one side. Furthermore, the three vertical registers 13a to 13c are not indispensable in this embodiment as long as the unit cells for three rows can be simultaneously selected by the multiplex output row selection circuit. For example, by adopting a logic circuit configuration in which shift operations of three or more rows can be performed in parallel only by the vertical register 13a and the pulse selector 14, it is possible to significantly reduce the circuit area. The line memory 16 stores an electric signal read through a vertical signal line, and includes a noise canceller circuit or the like. The signal read to the line memory 16 is sequentially output to the outside from an output unit 18 by a horizontal register 17. It has become.

【0011】次に、本実施形態の第1の動作例について
説明するが、まず図3を参照して動作原理を説明する。
図3は、図1に示したイメージ部11に対応したイメー
ジ領域を示したものである。イメージ領域は、垂直方向
N行、水平方向M列のN×Mの画素を有しており、光に
感知する有効画素領域と、その外側に設けられ黒信号を
出力するOB(オプティカルブラック)画素領域によっ
て構成されている。具体的には、垂直方向の最初の12
行及び最後の2行はOB画素領域、残りの494行は有
効画素領域となっている。また、水平方向でも最初の一
定列及び最後の一定列はOB画素領域となっており、残
りの列が有効画素領域となっている。本例では、ある水
平ブランキング期間においてx行目の信号を読み出す場
合、同じ期間において、奇数フィールドでは(x−k)
行目を初期状態にし、偶数フィールドでは(x−k−
1)行目を初期状態にする。このように、読み出し動作
と初期化動作を各水平ブランキング期間毎に行うことに
より、各行に設けられたフォトダイオードの蓄積時間を
偶数フィールドと奇数フィールドで等しくすることがで
きる。従来技術の項で示したように、特に蓄積期間が短
い場合(例えば、明るい画像を撮像する際の電子シャッ
タ動作によって蓄積期間が短くなる場合等)には、蓄積
期間の不均一性によって画像品質に悪影響を与えること
になるが、本方法により蓄積期間を一定にすることで、
画像品質を向上させることができる。
Next, a first operation example of the present embodiment will be described. First, an operation principle will be described with reference to FIG.
FIG. 3 shows an image area corresponding to the image unit 11 shown in FIG. The image area has N × M pixels in N rows in the vertical direction and M columns in the horizontal direction. An effective pixel area for sensing light and OB (optical black) pixels provided outside the effective pixel area and outputting a black signal are provided. It is composed of regions. Specifically, the first 12
The row and the last two rows are OB pixel areas, and the remaining 494 rows are effective pixel areas. In the horizontal direction, the first fixed column and the last fixed column are OB pixel regions, and the remaining columns are effective pixel regions. In this example, when reading the signal on the x-th row in a certain horizontal blanking period, (x−k) in the odd field in the same period.
The row is initialized, and (x−k−
1) Initialize the row. As described above, by performing the read operation and the initialization operation for each horizontal blanking period, the storage time of the photodiode provided in each row can be made equal between the even field and the odd field. As described in the section of the related art, especially when the accumulation period is short (for example, when the accumulation period is shortened by an electronic shutter operation when capturing a bright image), the image quality is deteriorated due to the unevenness of the accumulation period. However, by using this method to keep the accumulation period constant,
Image quality can be improved.

【0012】一方本例では、2本の初期化用の垂直レジ
スタ13b及び13cが、フィールド毎に切り替わって
動作するように制御されているので、受光センサの出力
レベルに応じて自動的に信号蓄積期間を変化させたい場
合等に、同一フィールド内の信号蓄積期間は各行で一定
としながら、各フィールドにおける蓄積時間を可変とす
ることも可能となっている。以下に、この理由について
説明する。図4は、初期化用の垂直レジスタを1本とし
たCMOS型固体撮像装置において、まず信号読み出し
用及び初期化用の垂直レジスタの相対的なタイミング関
係を固定し、各フィールドにおける蓄積期間を一定とし
た場合の動作タイミングを示すものである。図4中読み
出し制御パルスは、信号読み出し用の垂直レジスタの行
選択動作を開始させる信号であり、初期化制御パルス
は、初期化用の垂直レジスタの行選択動作を開始させる
信号である。図4に示すように、初期化用の垂直レジス
タが信号読み出し用の垂直レジスタよりも先に行選択を
行うタイミング(タイミングt1、t2)が固定されてい
る。すなわち、初期化用及び信号読み出し用の垂直レジ
スタが行選択を行う時間差は常に一定(t2−t1)であ
る。このように、信号読み出し用及び初期化用の垂直レ
ジスタの行選択タイミングが相対的には固定であった場
合は、信号読み出し用の垂直レジスタ及び初期化用の垂
直レジスタはともに、あるフィールドにおける実効(或
いは有効)画素領域の初段から終段までの行選択動作を
行い、その後再び初段に戻って次のフィールドの行選択
動作を始めることができる。
On the other hand, in the present embodiment, the two vertical registers 13b and 13c for initialization are controlled so as to be switched on a field-by-field basis, so that signal accumulation is automatically performed in accordance with the output level of the light receiving sensor. For example, when it is desired to change the period, the signal accumulation period in each field can be made variable while the signal accumulation period in the same field is fixed in each row. The reason will be described below. FIG. 4 shows a CMOS solid-state imaging device having a single initialization vertical register. First, the relative timing relationship between the signal readout and initialization vertical registers is fixed, and the accumulation period in each field is fixed. It shows the operation timing in the case of. In FIG. 4, a read control pulse is a signal for starting a row selection operation of a vertical register for signal reading, and an initialization control pulse is a signal for starting a row selection operation of a vertical register for initialization. As shown in FIG. 4, the timing (timing t1, t2) at which the vertical register for initialization performs row selection prior to the vertical register for signal reading is fixed. In other words, the time difference between the initialization and the signal read-out vertical register selecting a row is always constant (t2−t1). As described above, when the row selection timings of the signal reading and initialization vertical registers are relatively fixed, both the signal reading vertical register and the initialization vertical register are effective in a certain field. The row selection operation from the first stage to the last stage of the (or effective) pixel region is performed, and then the process returns to the first stage and the row selection operation of the next field can be started.

【0013】次に、初期化用の垂直レジスタを1本とし
たCMOS型固体撮像装置において、初期化用の垂直レ
ジスタが信号読み出し用の垂直レジスタよりも先に行選
択を行うタイミングを変化させ、各フィールドにおける
蓄積期間を可変とした場合の動作タイミングを図5に示
す。図5において、第1のフィールドでは図4と同様の
タイミングt1で発生した初期化制御パルスにより、初期
化用の垂直レジスタの行選択動作を開始している。その
後第2のフィールドに対応した初期化動作のため、第1
のフィールドにおける初期化用の垂直レジスタの行選択
動作が終段まで達していないうちに、図5中のタイミン
グt3にて初期化制御パルスが発生したとする。このと
き、初期化用の垂直レジスタにおいては、第1のフィー
ルドに対応してタイミングt1で開始された初段からの行
選択動作がタイミングt3で途切られ、以降第2のフィー
ルドのための行選択動作が初段に戻って行われることに
なる。これにより、図5中のタイミングt2で発生した読
み出し制御パルスに基づき、信号読み出し用の垂直レジ
スタの行選択動作が開始して第1のフィールドの信号読
み出しを行う際、タイミングt1で開始された行選択動作
で選択指定された画素行と選択指定されなかった画素行
との間で、蓄積期間の差が生じてしまう。このように蓄
積期間の差が生じると、読み出し出力レベルが画素行の
位置に依存して変動し、固体撮像装置の出力信号を表示
装置に表示させた場合に横筋等の画像ノイズが発生する
原因となる。
Next, in the CMOS type solid-state imaging device having a single vertical register for initialization, the timing at which the vertical register for initialization performs row selection before the vertical register for signal reading is changed. FIG. 5 shows the operation timing when the accumulation period in each field is variable. In FIG. 5, in the first field, the row selection operation of the vertical register for initialization is started by the initialization control pulse generated at the same timing t1 as in FIG. Thereafter, the first operation is performed for the initialization operation corresponding to the second field.
It is assumed that an initialization control pulse is generated at the timing t3 in FIG. 5 before the row selection operation of the vertical register for initialization in the field (1) has not reached the final stage. At this time, in the vertical register for initialization, the row selection operation from the first stage started at the timing t1 corresponding to the first field is interrupted at the timing t3, and thereafter, the row selection for the second field is performed. The operation returns to the first stage and is performed. Accordingly, based on the read control pulse generated at the timing t2 in FIG. 5, when the row selection operation of the vertical register for signal reading is started to perform the signal reading of the first field, the row started at the timing t1 is read. A difference in the accumulation period occurs between the pixel row selected and designated by the selection operation and the pixel row not selected and designated. When the difference in the accumulation period occurs, the readout output level fluctuates depending on the position of the pixel row, and causes image noise such as horizontal stripes when the output signal of the solid-state imaging device is displayed on the display device. Becomes

【0014】一方、初期化用の垂直レジスタを2本とし
た本実施形態のCMOS型固体撮像装置において、図5
と同様、各フィールドにおける蓄積期間を可変とした場
合の動作タイミングを図6に示す。この場合、初期化用
の垂直レジスタ13b及び13cが信号読み出し用の垂
直レジスタよりも先に行選択を行うタイミングを変化さ
せることで、各フィールドにおける蓄積期間は可変とな
る。さらに図6からも判るように、本実施形態の固体撮
像装置においては、2本の初期化用の垂直レジスタ13
b及び13cをフィールド単位で交互に動作させてい
る。すなわち、初期化のための行選択動作をフィールド
単位で2本の初期化用の垂直レジスタ13b及び13c
交互に振り分けている。したがって、第1のフィールド
における初期化用の垂直レジスタ13bの行選択動作が
終段まで達していないうちに、第2のフィールドに対応
した初期化動作のための初期化制御パルスが発生したと
しても、ここでは初期化用の垂直レジスタ13bの行選
択動作が途中で途切れることがなく、初期化用の垂直レ
ジスタ13cの行選択動作が開始される。こうして、各
フィールドにおける蓄積期間を可変としながら、同一フ
ィールド内の蓄積期間は常に一定に保つような制御を行
うことが可能となる。
On the other hand, in the CMOS type solid-state imaging device of this embodiment having two initialization vertical registers, FIG.
FIG. 6 shows the operation timing when the accumulation period in each field is variable as in the case of FIG. In this case, the accumulation period in each field is variable by changing the timing at which the vertical registers for initialization 13b and 13c perform row selection before the vertical registers for reading signals. Further, as can be seen from FIG. 6, in the solid-state imaging device according to the present embodiment, two initialization vertical registers 13 are provided.
b and 13c are alternately operated in field units. That is, the row selection operation for initialization is performed by two vertical registers 13b and 13c for each field.
It is distributed alternately. Therefore, even if an initialization control pulse for the initialization operation corresponding to the second field is generated before the row selection operation of the initialization vertical register 13b in the first field has reached the final stage. Here, the row selection operation of the initialization vertical register 13b is started without interruption in the middle of the row selection operation of the initialization vertical register 13b. In this way, it is possible to control such that the accumulation period in the same field is always kept constant while the accumulation period in each field is variable.

【0015】次に、第1の動作例について、図7に示し
たタイミングチャートを参照して説明する。同図におい
て、FIはフィールドインデックス、VDは垂直同期信
号、HDは水平同期信号、BLKは垂直ブランキング期
間、ISは初期化スタート信号を示している。インタレ
ース走査により、偶数フィールドでは、(2行目+3行
目)、(4行目+5行目)、(6行目+7行目)という
ようにして、フォトダイオードに蓄積されている信号電
荷に対応した電気信号が読み出される。また、奇数フィ
ールドでは、(1行目+2行目)、(3行目+4行
目)、(5行目+6行目)というようにして、フォトダ
イオードに蓄積されている信号電荷に対応した電気信号
が読み出される。図1に示したシステムジェネレータ1
2には、垂直同期信号VD、水平同期信号HD、フィー
ルドインデックス信号FI等が外部から供給されてお
り、フィールドインデックス信号FIがハイ状態(偶数
フィールドに対応)であるかロウ状態(奇数フィールド
に対応)であるかによって、垂直レジスタ13b及び1
3cに供給する初期化スタート信号ISをフィールド毎
に1水平期間分変化させる。すなわち、偶数フィールド
と奇数フィールドとで、垂直同期信号VDに対する初期
化スタート信号ISの発生時期を変えるようにしてい
る。これにより、各行の蓄積期間は、偶数フィールドで
も奇数フィールドでも全て261水平期間(261H)
となる。
Next, a first operation example will be described with reference to a timing chart shown in FIG. In the figure, FI indicates a field index, VD indicates a vertical synchronization signal, HD indicates a horizontal synchronization signal, BLK indicates a vertical blanking period, and IS indicates an initialization start signal. By the interlaced scanning, in the even field, the signal charges accumulated in the photodiode are changed to (2nd line + 3rd line), (4th line + 5th line), (6th line + 7th line). The corresponding electrical signal is read. In the odd-numbered fields, (1st line + 2nd line), (3rd line + 4th line), (5th line + 6th line), an electric field corresponding to the signal charge accumulated in the photodiode is set. The signal is read. System generator 1 shown in FIG.
2, a vertical synchronizing signal VD, a horizontal synchronizing signal HD, a field index signal FI, and the like are externally supplied, and the field index signal FI is in a high state (corresponding to an even field) or a low state (corresponding to an odd field). ), The vertical registers 13b and 1
The initialization start signal IS supplied to 3c is changed by one horizontal period for each field. That is, the generation timing of the initialization start signal IS for the vertical synchronization signal VD is changed between the even field and the odd field. Thus, the accumulation period of each row is 261 horizontal periods (261H) in both the even field and the odd field.
Becomes

【0016】以下、具体的動作について、さらに詳細に
説明する。偶数フィールドでは(2行目+3行目)から
読み出し動作が始まるが、それよりも261水平期間分
前の奇数フィールドにおいて2行目及び3行目に対する
初期化スタート信号ISが生じ、これにより2行目及び
3行目に設けられた各フォトダイオードの初期化が行わ
れる。同様にして、(4行目+5行目)以降について
も、読み出し動作の261水平期間分前に初期化スター
ト信号ISが生じ、同様にしてフォトダイオードの初期
化が行われる((4行目+5行目)以降については、初
期化スタート信号ISは図示していない)。奇数フィー
ルドでは、(1行目+2行目)から読み出し動作が始ま
るが、それよりも261水平期間分前の偶数フィールド
において1行目及び2行目に対する初期化スタート信号
ISが生じ、これにより1行目及び2行目に設けられた
各フォトダイオードの初期化が行われる。同様にして、
(3行目+4行目)以降についても、読み出し動作の2
61水平期間分前に初期化スタート信号ISが生じ、同
様にしてフォトダイオードの初期化が行われる((3行
目+4行目)以降については、初期化スタート信号IS
は図示していない)。
Hereinafter, the specific operation will be described in more detail. In the even field, the read operation starts from (second row + third row). In the odd field 261 horizontal periods earlier, the initialization start signal IS for the second and third rows is generated. Initialization of each photodiode provided in the third and third rows is performed. Similarly, for (4th line + 5th line) and thereafter, the initialization start signal IS is generated 261 horizontal periods before the read operation, and the photodiode is initialized in the same manner ((4th line + 5). For the subsequent lines), the initialization start signal IS is not shown). In the odd field, the read operation starts from (1st row + 2nd row). In the even field 261 horizontal periods before that, the initialization start signal IS for the 1st row and the 2nd row is generated. Initialization of each photodiode provided in the second row and the second row is performed. Similarly,
(3rd line + 4th line) and thereafter, read operation 2
The initialization start signal IS is generated 61 horizontal periods ago, and the initialization of the photodiode is performed in the same manner ((3rd + 4th rows) and thereafter, the initialization start signal IS
Are not shown).

【0017】偶数フィールドにおいて、例えば(2行目
+3行目)の読み出し動作を行う場合には、図1に示し
た垂直レジスタ13a等からの信号に基づき、水平ブラ
ンキング期間の前半で2行目の読み出し動作が行われ、
水平ブランキング期間の後半で3行目の読み出し動作が
行われる。まず、水平ブランキング期間の前半の期間に
おいて、2行目の各単位セル(図2参照)に設けられた
アドレストランジスタ24をオン状態とする。さらに、
リセットトランジスタ25をオン状態とすることによっ
て、検出部26の電位を所定の電位にリセットする。続
いて、読み出しトランジスタ22をオン状態にすると、
フォトダイオード21の寄生容量に蓄積されている電荷
に対応して検出部26の電圧が変化し、検出部26の信
号電圧が増幅トランジスタ23を介して垂直信号線27
に読み出される。水平ブランキング期間の後半の期間で
は、3行目の各単位セルについて同様の動作が行われ
る。このように、水平ブランキング期間の前半及び後半
で垂直信号線27に読み出された2行分の信号は、ライ
ンメモリ16内において加算され、加算された信号は出
力部18を介して外部に出力される。
In the case of performing a read operation of (2nd row + 3rd row) in the even field, for example, the second row is read in the first half of the horizontal blanking period based on a signal from the vertical register 13a shown in FIG. Read operation is performed,
The reading operation of the third row is performed in the latter half of the horizontal blanking period. First, in the first half of the horizontal blanking period, the address transistor 24 provided in each unit cell (see FIG. 2) in the second row is turned on. further,
By turning on the reset transistor 25, the potential of the detection unit 26 is reset to a predetermined potential. Subsequently, when the read transistor 22 is turned on,
The voltage of the detection unit 26 changes in accordance with the electric charge stored in the parasitic capacitance of the photodiode 21, and the signal voltage of the detection unit 26 changes via the amplification transistor 23 to the vertical signal line 27.
Is read out. In the latter half of the horizontal blanking period, the same operation is performed for each unit cell in the third row. As described above, the signals for two rows read to the vertical signal line 27 in the first half and the second half of the horizontal blanking period are added in the line memory 16, and the added signals are output to the outside via the output unit 18. Is output.

【0018】(2行目+3行目)の初期化は、(2行目
+3行目)の読み出し動作よりも261水平期間分前の
水平ブランキング期間において行われる。初期化に際し
ては、図1に示したシステムジェネレータ12から垂直
レジスタ13bに初期化スタート信号ISが供給され
る。この初期化スタート信号ISに基づき、水平ブラン
キング期間の前半で2行目の各単位セル(図2参照)に
設けられた読み出しトランジスタ22がオン状態とな
り、水平ブランキング期間の後半で3行目の各単位セル
に設けられた読み出しトランジスタ22がオン状態とな
る。これにより、2行目及び3行目の各フォトダイオー
ド21に蓄積されている不要な電荷が、それぞれ水平ブ
ランキング期間の前半及び後半で排出され、各フォトダ
イオード21が初期化される。このように、各水平ブラ
ンキング期間において読み出し動作と初期化動作が行わ
れるため、同一の水平ブランキング期間において読み出
し動作が行われる行と初期化動作が行われる行が存在す
ることになる。なお、奇数フィールドにおける例えば
(1行目+2行目)の読み出し動作、(1行目+2行
目)の初期化動作についても、上述した動作と基本的に
は同様であるが、初期化動作の際には、システムジェネ
レータ12から垂直レジスタ13cに初期化スタート信
号ISが供給されることになる。
The initialization of (2nd line + 3rd line) is performed in a horizontal blanking period 261 horizontal periods before the read operation of (2nd line + 3rd line). At the time of initialization, an initialization start signal IS is supplied from the system generator 12 shown in FIG. 1 to the vertical register 13b. Based on this initialization start signal IS, the read transistor 22 provided in each unit cell (see FIG. 2) in the second row in the first half of the horizontal blanking period is turned on, and the third row in the second half of the horizontal blanking period. The read transistor 22 provided in each unit cell is turned on. As a result, unnecessary charges accumulated in the photodiodes 21 in the second and third rows are discharged in the first half and the second half of the horizontal blanking period, respectively, and each photodiode 21 is initialized. As described above, since the read operation and the initialization operation are performed in each horizontal blanking period, there are rows where the read operation is performed and rows where the initialization operation is performed in the same horizontal blanking period. Note that, for example, the read operation of (first row + second row) and the initialization operation of (first row + second row) in the odd-numbered fields are basically the same as the above-described operations. At this time, the initialization start signal IS is supplied from the system generator 12 to the vertical register 13c.

【0019】次に、本実施形態の第2の動作例につい
て、図8に示したタイミングチャートを参照して説明す
る。本動作例は、インタレース走査を行う場合に、各行
の蓄積期間を一定にするとともに、蛍光灯フリッカによ
る画質の劣化を低減するものである。蛍光灯フリッカの
影響を抑えるために、蓄積期間をフリッカの周期に対応
するように設定している。なお、全体の構成や基本的な
動作については、先に説明した第1の動作例と同様であ
る。上述した第1の動作例では各蓄積期間が261水平
期間となるように初期化スタート信号ISの発生時期を
設定したが、本例では各蓄積期間が158水平期間(1
58H)となるように初期化スタート信号ISの発生時
期を設定しており、これにより100Hzの蛍光灯フリ
ッカの影響を抑制している。(60/100)は(15
8/262.5)にほぼ等しく、蓄積期間を158水平
期間とすることで、100Hzの蛍光灯フリッカを低減
することが可能となる。なおここでも、2本の初期化用
の垂直レジスタについて行選択動作を開始させるタイミ
ングを互いに変化させ、各フィールドにおける蓄積期間
を可変とすることもできる。この場合において、100
Hzの蛍光灯フリッカの影響を抑制するためには、各フ
ィールドの蓄積期間を例えば158水平期間の整数倍の
関係を満足させつつ変化させればよい。さらに、フリッ
カの周波数については100Hz以外のものもあり、フ
リッカの周波数に対応して蓄積期間、すなわち初期化ス
タート信号ISの発生時期は適宜変更される。
Next, a second operation example of the present embodiment will be described with reference to a timing chart shown in FIG. In the present operation example, when interlaced scanning is performed, the accumulation period of each row is fixed, and the deterioration of image quality due to fluorescent lamp flicker is reduced. In order to suppress the influence of the fluorescent lamp flicker, the accumulation period is set to correspond to the flicker cycle. Note that the overall configuration and basic operation are the same as in the first operation example described above. In the first operation example described above, the generation timing of the initialization start signal IS is set so that each accumulation period is 261 horizontal periods. In this example, each accumulation period is 158 horizontal periods (1
58H), the generation timing of the initialization start signal IS is set, thereby suppressing the influence of the fluorescent lamp flicker of 100 Hz. (60/100) is (15
8 / 262.5), and by setting the accumulation period to 158 horizontal periods, it is possible to reduce the flicker of 100 Hz fluorescent light. Note that, also in this case, the timings at which the row selection operation is started for the two initialization vertical registers may be changed from one another, and the accumulation period in each field may be made variable. In this case, 100
In order to suppress the influence of the fluorescent lamp flicker of Hz, the accumulation period of each field may be changed while satisfying, for example, a relationship of an integral multiple of 158 horizontal periods. Further, the frequency of flicker may be other than 100 Hz, and the accumulation period, that is, the generation timing of the initialization start signal IS is appropriately changed according to the frequency of flicker.

【0020】次に、本実施形態の第3の動作例につい
て、図9に示したタイミングチャートを参照して説明す
る。本動作例は、プログレッシブ走査を行う場合に、各
行の蓄積期間を一定にするとともに、蛍光灯フリッカに
よる画質の劣化を低減するものである。蛍光灯フリッカ
の影響を抑えるために、蓄積期間をフリッカの周期に対
応するように設定している。なお、全体の構成や基本的
な動作については、先に説明した第1の動作例と同様で
ある。本動作例は、プログレッシブ走査であるため、図
に示すように、1フレームは525水平期間となってお
り、各水平期間では1行分ずつ画像信号が読み出され
る。1フレーム分の525水平期間のうち、315水平
期間が蓄積期間となるように初期化スタート信号ISの
発生時期を設定しており、これにより100Hzの蛍光
灯フリッカの影響を抑制している。すなわち、(315
/525)は(60/100)にほぼ等しく、蓄積期間
を315水平期間とすることで、100Hzの蛍光灯フ
リッカを低減することが可能となる。なおここでも、2
本の初期化用の垂直レジスタについて行選択動作を開始
させるタイミングを互いに変化させ、各フレームにおけ
る蓄積期間を可変とすることもできる。この場合におい
て、100Hzの蛍光灯フリッカの影響を抑制するため
には、各フレームの蓄積期間を例えば315水平期間の
整数倍の関係を満足させつつ変化させればよい。さら
に、フリッカの周波数については100Hz以外のもの
もあり、フリッカの周波数に対応して蓄積期間、すなわ
ち初期化スタート信号ISの発生時期は適宜変更され
る。
Next, a third operation example of the present embodiment will be described with reference to a timing chart shown in FIG. In the present operation example, when performing the progressive scanning, the accumulation period of each row is made constant, and the deterioration of the image quality due to the fluorescent lamp flicker is reduced. In order to suppress the influence of the fluorescent lamp flicker, the accumulation period is set to correspond to the flicker cycle. Note that the overall configuration and basic operation are the same as in the first operation example described above. Since this operation example is progressive scanning, as shown in the figure, one frame has 525 horizontal periods, and image signals for one row are read out in each horizontal period. The generation timing of the initialization start signal IS is set such that the 315 horizontal period of the 525 horizontal periods for one frame is the accumulation period, thereby suppressing the influence of the fluorescent lamp flicker of 100 Hz. That is, (315
/ 525) is almost equal to (60/100), and by setting the accumulation period to 315 horizontal periods, it is possible to reduce the flicker of the 100 Hz fluorescent lamp. Again, 2
The timing at which the row selection operation is started for the initialization vertical register of the book may be changed from one another, and the accumulation period in each frame may be made variable. In this case, in order to suppress the influence of the 100 Hz fluorescent lamp flicker, the accumulation period of each frame may be changed while satisfying, for example, a relationship of an integral multiple of 315 horizontal periods. Further, the frequency of flicker may be other than 100 Hz, and the accumulation period, that is, the generation timing of the initialization start signal IS is appropriately changed according to the frequency of flicker.

【0021】インタレース走査を行う方式としてはNT
SC/PAL方式やDV方式が、プログレッシブ走査を
行う方式としてはATV方式があげられ、本発明はこれ
らの各方式に対して適用することが可能である。以上、
本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態
に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲
内において種々変形して実施することが可能である。
As a method of performing interlaced scanning, NT
The SC / PAL system and the DV system include progressive scanning, and the ATV system is a system for performing progressive scanning. The present invention can be applied to each of these systems. that's all,
Although the embodiment of the present invention has been described, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified and implemented without departing from the gist thereof.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明によれば、読み出し動作前に各光
電変換部を初期化することにより、蓄積期間の不均一性
による画像品質の劣化、或いはフリッカによる画像品質
の劣化を防止することが可能となる。
According to the present invention, by initializing each photoelectric conversion unit before the read operation, it is possible to prevent the deterioration of the image quality due to the unevenness of the accumulation period or the deterioration of the image quality due to the flicker. It becomes possible.

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

【図1】本発明の実施形態に係るCMOS型の固体撮像
装置について、その全体構成の一例を示したブロック
図。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the overall configuration of a CMOS solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示したイメージ部の主要な構成要素とな
る単位セルの構成の一例について示した電気回路図。
FIG. 2 is an electric circuit diagram showing an example of a configuration of a unit cell which is a main component of the image section shown in FIG.

【図3】図1に示したイメージ部に対応するイメージ領
域の構成例について示した説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration example of an image area corresponding to the image section shown in FIG. 1;

【図4】初期化用の垂直レジスタを1本としたCMOS
型固体撮像装置において、各フィールドにおける蓄積期
間を一定とした場合の動作タイミング図。
FIG. 4 shows a CMOS having one vertical register for initialization.
FIG. 5 is an operation timing chart in the case where the accumulation period in each field is fixed in the solid-state imaging device.

【図5】初期化用の垂直レジスタを1本としたCMOS
型固体撮像装置において、各フィールドにおける蓄積期
間を可変とした場合の動作タイミング図。
FIG. 5 shows a CMOS having one vertical register for initialization.
FIG. 4 is an operation timing chart in a case where the accumulation period in each field is variable in the solid-state imaging device.

【図6】初期化用の垂直レジスタを2本としたCMOS
型固体撮像装置において、各フィールドにおける蓄積期
間を可変とした場合の動作タイミング図。
FIG. 6 shows a CMOS having two vertical registers for initialization.
FIG. 4 is an operation timing chart in a case where the accumulation period in each field is variable in the solid-state imaging device.

【図7】本発明に係るCMOS型の固体撮像装置につい
て、その第1の動作例を示したタイミング図。
FIG. 7 is a timing chart showing a first operation example of the CMOS solid-state imaging device according to the present invention.

【図8】本発明に係るCMOS型の固体撮像装置につい
て、その第2の動作例を示したタイミング図。
FIG. 8 is a timing chart showing a second operation example of the CMOS solid-state imaging device according to the present invention.

【図9】本発明に係るCMOS型の固体撮像装置につい
て、その第3の動作例を示したタイミング図。
FIG. 9 is a timing chart showing a third operation example of the CMOS solid-state imaging device according to the present invention.

【図10】従来技術に係るCMOS型の固体撮像装置に
ついて、その動作例を示したタイミング図。
FIG. 10 is a timing chart showing an operation example of a CMOS solid-state imaging device according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…イメージ部 12…システムジェネレータ 13a、13b、13c…垂直レジスタ 14…パルスセレクタ 15…タイミングジェネレータ 16…ラインメモリ 17…水平レジスタ 18…出力部 21…フォトダイオード 22…読み出しトランジスタ 23…増幅トランジスタ 24…アドレストランジスタ 25…リセットトランジスタ 26…検出部 27…垂直信号線 28…読み出し制御線 29…アドレス制御線 30…リセット制御線 31…電源線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Image part 12 ... System generator 13a, 13b, 13c ... Vertical register 14 ... Pulse selector 15 ... Timing generator 16 ... Line memory 17 ... Horizontal register 18 ... Output part 21 ... Photodiode 22 ... Readout transistor 23 ... Amplification transistor 24 ... Address transistor 25 ... Reset transistor 26 ... Detector 27 ... Vertical signal line 28 ... Read control line 29 ... Address control line 30 ... Reset control line 31 ... Power supply line

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入射光量に応じた電荷を生じる複数の光電
変換部が行方向及び列方向に二次元的に配列されてなる
イメージ部と、このイメージ部の複数の画素行を選択す
る行選択回路と、前記イメージ部の複数の画素列に対応
して設けられ、選択された画素行における複数の光電変
換部で生じた各信号電荷に対応した電気信号がそれぞれ
読み出される複数の垂直信号線と、前記行選択回路に対
し制御信号を出力し、前記電気信号をインタレース走査
に基づき前記垂直信号線に読み出させるとともに、この
読み出し動作の前に各光電変換部を初期化させる制御回
路とを具備してなり、 前記行選択回路は、同時に3行以上の画素行を選択可能
であり、かつ各光電変換部の初期化動作時から読み出し
動作時までの期間が各画素行で一定になるように複数の
画素行を選択することを特徴とする固体撮像装置。
1. An image section in which a plurality of photoelectric conversion sections that generate electric charges according to the amount of incident light are two-dimensionally arranged in a row direction and a column direction, and a row selection section that selects a plurality of pixel rows of the image section. A plurality of vertical signal lines provided corresponding to a plurality of pixel columns of the image section, and read out of electrical signals corresponding to respective signal charges generated in a plurality of photoelectric conversion sections in a selected pixel row. A control circuit that outputs a control signal to the row selection circuit, reads the electric signal to the vertical signal line based on interlaced scanning, and initializes each photoelectric conversion unit before the read operation. The row selection circuit can select three or more pixel rows at the same time, and the period from the initializing operation of each photoelectric conversion unit to the reading operation is constant in each pixel row. In duplicate A solid-state imaging device, wherein a number of pixel rows are selected.
【請求項2】入射光量に応じた電荷を生じる複数の光電
変換部が行方向及び列方向に二次元的に配列されてなる
イメージ部と、このイメージ部の複数の画素行を選択す
る行選択回路と、前記イメージ部の複数の画素列に対応
して設けられ、選択された画素行における複数の光電変
換部で生じた各信号電荷に対応した電気信号がそれぞれ
読み出される複数の垂直信号線と、前記行選択回路に対
し制御信号を出力し、前記電気信号を前記垂直信号線に
読み出させるとともに、この読み出し動作の前に各光電
変換部を初期化させる制御回路とを具備してなり、 前記行選択回路は、同時に3行以上の画素行を選択可能
であり、かつ各光電変換部の初期化動作時から読み出し
動作時までの期間が周囲光のフリッカの周期に対応する
ように複数の画素行を選択することを特徴とする固体撮
像装置。
2. An image section in which a plurality of photoelectric conversion sections that generate electric charges according to the amount of incident light are two-dimensionally arranged in a row direction and a column direction, and a row selection section that selects a plurality of pixel rows of the image section. A plurality of vertical signal lines provided corresponding to a plurality of pixel columns of the image section, and read out of electrical signals corresponding to respective signal charges generated in a plurality of photoelectric conversion sections in a selected pixel row. A control circuit that outputs a control signal to the row selection circuit, causes the electric signal to be read out to the vertical signal line, and initializes each photoelectric conversion unit before the readout operation. The row selection circuit is capable of simultaneously selecting three or more pixel rows, and a plurality of pixel rows such that a period from an initialization operation to a read operation of each photoelectric conversion unit corresponds to a flicker cycle of ambient light. Pixel rows A solid-state imaging device characterized by selecting.
【請求項3】前記行選択回路は、初期化用の第1、第2
の垂直レジスタ及び信号読み出し用の第3の垂直レジス
タを有し、前記制御回路は、前記第1、第2の垂直レジ
スタを1フレームまたは1フィールド毎に切り替えて動
作させることを特徴とする請求項1または2記載の固体
撮像装置。
3. The method according to claim 1, wherein the row selection circuit includes first and second initialization circuits.
And a third vertical register for signal readout, wherein the control circuit operates by switching the first and second vertical registers for each frame or each field. 3. The solid-state imaging device according to 1 or 2.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007013245A (en) * 2005-06-28 2007-01-18 Sony Corp Solid-state imaging device, driving method of solid-state imaging device, and imaging device
JP2010063156A (en) * 2009-12-04 2010-03-18 Canon Inc Solid-state imaging device
JP2018148507A (en) * 2017-03-09 2018-09-20 株式会社Jvcケンウッド Solid-state image pickup device

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