JPH0440092A - Method of driving solid image pickup device and method of processing signal - Google Patents

Method of driving solid image pickup device and method of processing signal

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JPH0440092A
JPH0440092A JP2147734A JP14773490A JPH0440092A JP H0440092 A JPH0440092 A JP H0440092A JP 2147734 A JP2147734 A JP 2147734A JP 14773490 A JP14773490 A JP 14773490A JP H0440092 A JPH0440092 A JP H0440092A
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JP
Japan
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photoelectric conversion
transfer section
signal
array element
unit array
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Application number
JP2147734A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenro Sone
賢朗 曽根
Seiji Ishikawa
石川 清次
Shinichi Tashiro
信一 田代
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高感度撮影可能な固体撮像素子を有する固
体撮像装置の駆動方法および信号処理方法に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a driving method and a signal processing method for a solid-state imaging device having a solid-state imaging element capable of high-sensitivity imaging.

〔従来の技術) 近年、家庭用カメラ一体型VTRの普及に伴い、カメラ
一体型VTRに対して、高感度化への開発が盛んに行わ
れている。このようなカメラ一体型VTRの高感度化を
実現するため、カメラ一体型VTRを構成する固体撮像
素子自体のS/Nの向上が図られている。
[Prior Art] In recent years, with the spread of household camera-integrated VTRs, there has been active development of higher sensitivity for camera-integrated VTRs. In order to achieve higher sensitivity of such a camera-integrated VTR, efforts are being made to improve the S/N of the solid-state image sensor itself that constitutes the camera-integrated VTR.

またフィールドメモリを利用して、複数フィールドにわ
たり、露光を行うことによりカメラ一体型VTRの高感
度化が図られている。
Further, by using field memory to perform exposure over a plurality of fields, the sensitivity of camera-integrated VTRs has been increased.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

現在、カメラ一体型VTRにおいては、最低被写体照度
が数ルックスのものが市販されているが、例えばインタ
ーライン転送方式の固体撮像素子の出力S/N特性を飛
躍的に向上させるには、限度がある。
Currently, camera-integrated VTRs with a minimum subject illuminance of a few lux are on the market, but there is a limit to dramatically improving the output S/N characteristics of a solid-state image sensor using an interline transfer method, for example. be.

またフィールドメモリを利用する場合は、部品数および
コストが増大し、出力映像の不自然さを考えるとフィー
ルド数にも限度がある。
Furthermore, when using a field memory, the number of parts and cost increase, and there is a limit to the number of fields considering the unnaturalness of the output image.

この発明の目的は上記問題点に鑑み、高感度かつ出力映
像に不自然さのない固体撮像装置を得ることのできる固
体撮像装置の駆動方法および信号処理方法を捷供するこ
とである。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide a driving method and a signal processing method for a solid-state imaging device, which can provide a solid-state imaging device with high sensitivity and no unnaturalness in output images.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

請求項(1)記載の固体撮像装置の駆動方法は、光電変
換単位配列要素中で列方向に隣あう充電変換素子が光電
変換した信号電荷を前記垂直転送部で混合することによ
り光電変換単位配列要素出力とし、さらに水平転送部を
動作させずに、垂直転送部より複数ライン分の光電変換
単位配列要素出力を水平転送部へ転送し、この水平転送
部で複数ラインの各々の光電変換部単位配列要素出力間
に、相対的な時間のずれを付与し、かつ複数ラインの各
々の光電変換単位配列要素出力を合成した後、この合成
した光電変換配列要素出力を信号電荷検出部に転送する
駆動を行う際に、合成した光電変換配列要素出力の相対
的な時間のずれに対して、反対方向にずれを補正するこ
とを特徴とする請求項(2)記載の固体撮像装置の信号
処理方法は光電変換単位配列要素中で列方向に隣あう光
電変換素子が光電変換した信号電荷を垂直転送部で混合
することにより光電変換単位配列要素出力とし、さらに
水平転送部を動作させずに、垂直転送部より複数ライン
分の光電変換単位配列要素出力を水平転送部へ転送し、
この水平転送部で複数ラインの光電変換部単位配列要素
出力間に、相対的な時間のずれを付与し、かつ複数ライ
ンの各々の光電変換単位配列要素出力の合成を行い、こ
の合成した光電変換配列要素出力を信号電荷検出部に転
送した後、信号電荷検出部の出力信号を処理する際に、
合成した光電変換配列要素出力の相対的な時間のずれに
対して、反対方向にずれを補正することを特徴とする。
The method for driving a solid-state imaging device according to claim (1) includes a photoelectric conversion unit array element in which signal charges photoelectrically converted by charge conversion elements adjacent in a column direction in a photoelectric conversion unit array element are mixed in the vertical transfer section. Furthermore, without operating the horizontal transfer section, the photoelectric conversion unit array element output for multiple lines is transferred from the vertical transfer section to the horizontal transfer section, and this horizontal transfer section transfers the photoelectric conversion unit array element output for each of the multiple lines. A drive that applies a relative time lag between array element outputs, combines the photoelectric conversion unit array element outputs of each of multiple lines, and then transfers the combined photoelectric conversion array element outputs to the signal charge detection section. A signal processing method for a solid-state imaging device according to claim (2), characterized in that when performing the above, the relative time deviation of the combined photoelectric conversion array element outputs is corrected in the opposite direction. The signal charges photoelectrically converted by the photoelectric conversion elements adjacent in the column direction in the photoelectric conversion unit array element are mixed in the vertical transfer section to output the photoelectric conversion unit array element, and then vertically transferred without operating the horizontal transfer section. The photoelectric conversion unit array element output for multiple lines is transferred from the section to the horizontal transfer section,
In this horizontal transfer section, a relative time shift is given between the outputs of the photoelectric conversion unit unit array elements of multiple lines, and the outputs of the photoelectric conversion unit array elements of each of the multiple lines are combined, and the combined photoelectric conversion unit array element outputs are combined. After transferring the array element output to the signal charge detection section, when processing the output signal of the signal charge detection section,
It is characterized by correcting the relative time deviation of the combined photoelectric conversion array element outputs in the opposite direction.

〔作用〕[Effect]

請求項(1)記載の構成によれば、列方向に隣あう光電
変換素子が蓄えた信号電荷を混合した光電変換単位配列
要素出力の複数ライン分を水平転送部に転送し、水平転
送部で複数ラインの各光電変換単位配列要素出力間に相
対的な時間のずれを付与し、この複数ラインの光電変換
単位配列要素出力の合成を行った後に、この合成した光
電変換配列要素出力を水平転送部から信号電荷検出部に
転送する駆動を行う際に、合成した光電変換配列要素出
力のうち、ずれの生している光電変換配列要素出力に相
対的に時間のずれを与え、ずれを補正することにより、
テレビジョンモニタ上の再生画像の異常点の位置を左右
に均等化することができる。
According to the configuration described in claim (1), a plurality of lines of photoelectric conversion unit array element outputs in which signal charges accumulated by photoelectric conversion elements adjacent in the column direction are mixed are transferred to the horizontal transfer section; After giving a relative time lag between the outputs of each photoelectric conversion unit array element of multiple lines and composing the outputs of these multiple lines of photoelectric conversion unit array elements, the combined output of the photoelectric conversion array element is horizontally transferred. When driving to transfer signal charge from the photoelectric conversion array element to the signal charge detection unit, a relative time shift is given to the photoelectric conversion array element output that has a shift among the combined photoelectric conversion array element outputs, and the shift is corrected. By this,
The positions of abnormal points in the reproduced image on the television monitor can be equalized horizontally.

請求項(2)記載の構成によれば、列方向に隣あう光電
変換素子が蓄えた信号電荷を混合した光電変換単位配列
要素出力の複数ライン分を水平転送部に転送し、水平転
送部で複数ラインの各光電変換単位配列要素出力間に相
対的な時間のずれを付与し、この複数ラインの各光電変
換単位配列要素出力の合成を行い、この合成した光電変
換配列要素出力を水平転送部から信号電荷検出部に転送
した後、信号電荷検出部の出力信号を処理する際に、ず
れの生じている出力信号にずれと反対方向に遅延を与え
、ずれを補正することにより、テレビジョンモニタ上の
再生画像の異常点の位置を左右に均等化することができ
る。
According to the configuration described in claim (2), a plurality of lines of the photoelectric conversion unit array element output, which is a mixture of signal charges accumulated by photoelectric conversion elements adjacent in the column direction, is transferred to the horizontal transfer section, and the horizontal transfer section A relative time shift is given between the outputs of each photoelectric conversion unit array element of multiple lines, the outputs of each photoelectric conversion unit array element of these multiple lines are combined, and this combined photoelectric conversion array element output is transferred to the horizontal transfer section. After transferring the output signal from the signal charge detection section to the signal charge detection section, when processing the output signal of the signal charge detection section, the output signal with the deviation is given a delay in the opposite direction to the deviation, and the deviation is corrected. The positions of abnormal points in the above reproduced image can be equalized horizontally.

〔実施例〕〔Example〕

この発明の一実施例を第1図ないし第4図に基づいて説
明する。
An embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 4.

第1図は固体撮像装置を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a solid-state imaging device.

第1図に示すように、固体撮像装置は光電変換素子とカ
ラーフィルタとから構成した光電変換部lと、この光電
変換部1の信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送部2
と、この垂直転送部2の信号電荷を水平方向に転送する
水平転送部3と、この水平転送部3の信号電荷を信号電
圧および信号電流に変換する信号電荷検出部4とから構
成したインターライントランスファーCCDである。
As shown in FIG. 1, the solid-state imaging device includes a photoelectric conversion section 1 composed of a photoelectric conversion element and a color filter, and a vertical transfer section 2 that transfers signal charges of the photoelectric conversion section 1 in the vertical direction.
, a horizontal transfer section 3 that transfers the signal charges of the vertical transfer section 2 in the horizontal direction, and a signal charge detection section 4 that converts the signal charges of the horizontal transfer section 3 into signal voltages and signal currents. It is a transfer CCD.

光電変換部1上に対向配置したカラーフィルタアレイは
、2列×4行のフィルタ要素の単位配列を2次元的に配
!しており、単位配列の第一列をイエロ(Ye)、マゼ
ンタ(Mg)、 イエロ(Ye)およびグリーン(G)
の順で繰り返して構成し、第2列をシアン(Cy)、グ
リーン(G)シアン(Cy)およびマゼンタ(Mg)の
順で繰り返して構成したものである。
The color filter array arranged facing each other on the photoelectric conversion unit 1 has a two-dimensional unit array of filter elements arranged in two columns and four rows! The first column of the unit array is yellow (Ye), magenta (Mg), yellow (Ye), and green (G).
The second column is constructed by repeating cyan (Cy), green (G), cyan (Cy), and magenta (Mg) in this order.

第2図(a)〜げ)はこの発明の一実施例の固体撮像装
置の信号処理方法を説明するための駆動タイミングを示
す図である。
FIGS. 2(a) to 2) are diagrams showing drive timings for explaining a signal processing method of a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention.

第2図(a)〜(f)において、(a)は複合帰線消去
信号、(b)は垂直転送部2の電荷転送用電極に印加す
る4相クロンクのうちのV1クロツタ、(C)は色差信
号認識信号(論理レベルHの時2 (Cy−Ye)、L
の時2(G−Mg)である、)、(ハ)は水平転送部に
印加する2相クロツクのうちのHlクロック、(e)は
信号電荷検出部4の出力信号、(f)はテレビ・ヅヨン
信号の電圧波形を示す。
In FIGS. 2(a) to (f), (a) is the composite blanking signal, (b) is the V1 clock of the four-phase clock applied to the charge transfer electrode of the vertical transfer section 2, and (C) is the composite blanking signal. is the color difference signal recognition signal (2 (Cy-Ye) when the logic level is H, L
2 (G-Mg) when , ), (c) is the Hl clock of the two-phase clock applied to the horizontal transfer section, (e) is the output signal of the signal charge detection section 4, and (f) is the TV signal. - Shows the voltage waveform of the Duyon signal.

以下第1図および第2図に基づいて、この発明の一実施
例の固体撮像装置の信号処理方法を説明する。
A signal processing method for a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

垂直帰線消去期間5中、垂直転送部2にチャージパルス
6を印加することにより、光電変換部1に蓄積した電荷
を垂直転送部2へ転送する。
During the vertical blanking period 5, the charges accumulated in the photoelectric conversion section 1 are transferred to the vertical transfer section 2 by applying a charge pulse 6 to the vertical transfer section 2.

この際、光電変換部1の光電変換素子のうち列方向に隣
あう2個の光電変換素子の蓄積した信号電荷を垂直転送
部2で混合する。
At this time, the signal charges accumulated in two photoelectric conversion elements adjacent in the column direction among the photoelectric conversion elements of the photoelectric conversion unit 1 are mixed in the vertical transfer unit 2.

次に2水平走査期間中の1回の水平帰線消去期間7中、
垂直転送部2に垂直転送パルス8を2個印加することに
より、垂直転送部2から水平転送部3に2ライン分すな
わち4画素分の信号電荷を転送する。
Next, during one horizontal blanking period 7 during two horizontal scanning periods,
By applying two vertical transfer pulses 8 to the vertical transfer section 2, signal charges for two lines, that is, four pixels, are transferred from the vertical transfer section 2 to the horizontal transfer section 3.

なお1ラインは隣あう2個の各光電変換素子が蓄積した
信号電荷を混合した後の信号電荷の水平方向の集合であ
る。
Note that one line is a collection of signal charges in the horizontal direction after mixing the signal charges accumulated by two adjacent photoelectric conversion elements.

ここで、垂直転送部2から水平転送部3に第n番目(n
は実数)から第n+5番目のラインまでの信号電荷を転
送した場合、垂直転送部2から水平転送部3に第n+2
番目および第n+3番目のラインの信号電荷を転送する
際には、水平転送部3を1列分余計に動作させることに
より、第n+3番目のラインに対して、他のラインより
相対的な時間のずれを1列分付与する。その後、この第
n+2番目および第n+3番目のラインの信号電荷を合
成する(以下「合成ライン」という)。
Here, from the vertical transfer unit 2 to the horizontal transfer unit 3, the nth (n
is a real number) to the n+5th line, the n+2th line is transferred from the vertical transfer section 2 to the horizontal transfer section 3.
When transferring the signal charges of the n-th and n+3-th lines, by operating the horizontal transfer unit 3 for one additional column, the relative time for the n-th and n+3-th lines is reduced. Add a shift of one column. Thereafter, the signal charges of the (n+2)th and (n+3)th lines are combined (hereinafter referred to as a "combined line").

このようにして得た信号を処理することにより、以下に
示すような輝度信号Y1色差信号C1および色差信号C
2を得る。
By processing the signals obtained in this way, the following luminance signal Y1 color difference signal C1 and color difference signal C
Get 2.

輝度信号Y=2Ye+2G+2Mg+2Cy=2 (2
R+3G±2B) 色差信号CI=2Ye+G+Mg  (2Cy+G+M
g) =2 (Ye−Cy) 色差信号C2=Ye+Cy+2Mg−(Ye+C31+
2G) となり、輝度信号Yは通常動作(Y=2R+3G+2B
)の2倍の高感度化を達成することができる。
Luminance signal Y=2Ye+2G+2Mg+2Cy=2 (2
R+3G±2B) Color difference signal CI=2Ye+G+Mg (2Cy+G+M
g) =2 (Ye-Cy) Color difference signal C2=Ye+Cy+2Mg-(Ye+C31+
2G), and the brightness signal Y is normal operation (Y=2R+3G+2B
) can achieve twice the sensitivity.

すなわち、列方向に隣あう光電変換素子が蓄えた信号電
荷を混合し、かつNライン(実施例では2ライン分)分
の信号電荷を水平転送部3に転送し、合成することによ
り、従来の2画素混合によるフィールド蓄積カラ一方式
に比べ、等価的に2×N画素混合となるため、N倍の高
感度特性を存する固体撮像装置を得ることができる。
That is, by mixing the signal charges accumulated by photoelectric conversion elements adjacent in the column direction and transferring the signal charges for N lines (two lines in the embodiment) to the horizontal transfer section 3 and combining them, the conventional Compared to a field storage color system based on two-pixel mixing, this method equivalently mixes 2×N pixels, so it is possible to obtain a solid-state imaging device with N times higher sensitivity characteristics.

このようにして得た輝度信号Yに対し、第n+2番目の
ラインと第n+3番目のラインとを合成することにより
得た信号は、他の合成ラインと比較して、1列分のずれ
が付与されているため、テレビジョンモニタ上における
再生映像は、1列分のずれを生じて見えることになる。
The signal obtained by combining the n+2nd line and the n+3rd line with respect to the luminance signal Y obtained in this way has a shift of one column compared to other combined lines. Therefore, the reproduced video on the television monitor appears to be shifted by one column.

次に2水平走査期間に水平転送部3の信号電荷を1水平
走査期間で1回分転送できる周波数の水平転送パルス9
を水平転送部3に印加し、信号電荷検出部4より信号を
出力する。
Next, a horizontal transfer pulse 9 having a frequency that can transfer the signal charge of the horizontal transfer unit 3 once in one horizontal scanning period in two horizontal scanning periods.
is applied to the horizontal transfer section 3, and a signal is output from the signal charge detection section 4.

その後、信号処理回路(図示せず)により信号電荷検出
部4の出力信号に、0.5ビット分の遅延を付加するこ
とにより、ずれと反対方向に0.5列分の補正を行う。
Thereafter, a signal processing circuit (not shown) adds a delay of 0.5 bits to the output signal of the signal charge detection section 4, thereby performing correction of 0.5 columns in the opposite direction to the deviation.

第3図(a)〜(C)はこの発明の一実施例の固体撮像
装置の信号処理方法を適用した固体撮像装置の画素の状
態、第4図はこの発明の一実施例の固体撮像装置の信号
処理方法を適用したテレビジョンモニタ上の再生画像を
示す図である。
3(a) to (C) are states of pixels of a solid-state imaging device to which a signal processing method for a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 4 is a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing a reproduced image on a television monitor to which the signal processing method of FIG.

第3図(a)〜(C)において、(a)は信号電荷を合
成する前の固体撮像装置の画素の状態、俤)は信号電荷
を合成した後の固体撮像装置の画素の状態、(C)は信
号電荷を合成した後、1列分のずれを補正した固体撮像
装置の画素の状態を示す。
In FIGS. 3(a) to (C), (a) is the state of the pixel of the solid-state imaging device before the signal charges are combined, 忤) is the state of the pixel of the solid-state imaging device after the signal charges are combined, and ( C) shows the state of the pixels of the solid-state imaging device after the signal charges are combined and the shift by one column is corrected.

なお第3図(a)〜(C)において、20は1列分のず
れを付与していない画素の合成ラインおよび21は1列
分のずれを付与した画素の合成ラインを示す。またXは
1水平画素ピッチおよびYは1垂直画素ピッチを示す。
In FIGS. 3A to 3C, reference numeral 20 indicates a synthesis line of pixels to which a shift of one column has not been applied, and reference numeral 21 indicates a synthesis line of pixels to which a deviation of one column has been imparted. Further, X indicates one horizontal pixel pitch, and Y indicates one vertical pixel pitch.

また第4図(a)、 (b)において、29はテレビジ
ョンモニタを示す。
Further, in FIGS. 4(a) and 4(b), 29 indicates a television monitor.

第3図(b)に示す固体撮像装置の画素の状態で、例え
ば縦方向の被写体を撮像した場合、テレビジョンモニタ
29上の再生画像は、第4図(a)に示す再生画像31
のようになり、異常点が発生し、見苦しいものとなる。
For example, when an image of a subject in the vertical direction is captured in the state of the pixels of the solid-state imaging device shown in FIG. 3(b), the reproduced image on the television monitor 29 is the reproduced image 31 shown in FIG. 4(a).
This results in abnormal points and an unsightly appearance.

そこで第3図(C)に示す1列分のずれを付与した第n
+3番目の合成ライン21に対し、このずれと反対方向
に0.5列分の遅延を与えることによって、第3図(C
)に示す第n+3番目の合成ライン22のように、1列
分のずれを補正する。その結果、テレビジョンモニタ2
9上の再生画像は、第4図(b)に示す再生画像31の
ように異常点が左右に均等化し、見易くなる。
Therefore, the n-th
By giving a delay of 0.5 columns in the opposite direction to this shift to the +3rd composite line 21, the result shown in Fig. 3 (C
), the deviation by one column is corrected, as shown in the (n+3)th composite line 22. As a result, television monitor 2
In the reproduced image 9, the abnormal points are equalized on the left and right, as in the reproduced image 31 shown in FIG. 4(b), making it easier to see.

さらに、前後ラインの出力信号をもとに、遅延線などの
記憶装置を利用して、1ラインおきに補間処理を行うこ
とにより、テレビジ5ン信号を得る。
Furthermore, a television signal is obtained by performing interpolation processing every other line using a storage device such as a delay line based on the output signals of the front and rear lines.

なお実施例では、ラインに対する相対的な時間のずれと
して、第n+3番目のラインの出力信号に1列分の遅延
のずれを付与しているが、第n番目のラインから第n+
3番目のラインの4つの出力信号のうちの1つの出力信
号に相対的な時間のずれを付与するものであれば、同様
の効果を得ることができる。また第n番目のラインから
第n+311目のうちの3つの出力信号に相対的な時間
のずれを付与しても良い。
In the embodiment, a delay shift of one column is given to the output signal of the n+3rd line as a relative time shift with respect to the line, but from the nth line to the n+th line
A similar effect can be obtained if a relative time shift is given to one of the four output signals of the third line. Further, a relative time shift may be given to three output signals from the n-th line to the (n+311)-th line.

また実施例では、信号電荷検出部4の出力信号に対して
、信号処理回路により、1列分のずれと反対方向に0.
5ビット分の遅延を付与することにより、1列分のずれ
の補正を行ったが、他の合成ラインと比較して、1列分
のずれを付与した合成ラインに印加する水平転送部の駆
動パルスのタイミングを時間的に0.5ビット分ずらす
ことにより、1列分のずれを補正しても良い。
Further, in the embodiment, the signal processing circuit generates a 0.0.
By applying a delay of 5 bits, the deviation of one column was corrected, but compared to other synthesis lines, the drive of the horizontal transfer unit that applies the voltage to the synthesis line with the deviation of one column. The deviation by one column may be corrected by temporally shifting the pulse timing by 0.5 bit.

また実施例では、水平転送部3における合成ライン数を
2ラインとしたが、輝度信号のみの感度向上を実現しよ
うとすると、2ライン以上であれば、何ラインでも良い
。但し、合成ライン数を増やすほど垂直解像度は低くな
る傾向がある。したかって、合成ライン数は感度重視か
、または垂直解像度重視かで適宜選択することが好まし
い。
Further, in the embodiment, the number of lines to be synthesized in the horizontal transfer section 3 is two lines, but if an attempt is made to improve the sensitivity of only the luminance signal, any number of lines may be used as long as it is two or more lines. However, as the number of composite lines increases, the vertical resolution tends to decrease. Therefore, it is preferable to appropriately select the number of lines to be synthesized depending on whether emphasis is placed on sensitivity or vertical resolution.

また実施例では、1列分のずれの補正は、輝度信号のみ
に対して行ったが、色信号に対して行っても良い。
Further, in the embodiment, the correction of the deviation by one column was performed only on the luminance signal, but it may also be performed on the color signal.

また画素を合成した後に行う1列分のずれの補正は、間
体操像装置の信号出力の直後からテレビジョンモニタま
での間であればどこで行っても良い。
Further, the correction of the shift by one column after combining the pixels may be performed anywhere from immediately after the signal output of the imager to the television monitor.

また実施例では、固体撮像素子としてインターラインC
CDを使用したが、各種CCDまたはMOS等、特に固
体撮像素子の構造は限定されない。
In addition, in the embodiment, interline C is used as a solid-state image sensor.
Although a CD is used, the structure of the solid-state image sensor is not particularly limited, such as various CCDs or MOS.

また実施例では、カラーフィルタの各フィルタ要素の配
列は、2列×4行の単位配列の第一列をイエロ(Ye)
、マゼンタ(Mg)、 イエロ(Ye)およびグリーン
(G)の順とし、第2列がシアン(Cy)、グリーン(
G)、シアン(Cy)およびマゼンタ(Mg)の順とし
たが、2列×4行の単位配列の第一列をイエロ(Ye)
、マゼンタ(Mg)、  シアン(Cy)およびマゼン
タ(Mg)の順とし、第2列をシアン(Cy)、 グリ
ーン(G)、イエロ(Ye)およびグリーン(G)の順
としても良い。
In addition, in the embodiment, in the arrangement of each filter element of the color filter, the first column of the unit array of 2 columns x 4 rows is yellow (Ye).
, magenta (Mg), yellow (Ye) and green (G), and the second column is cyan (Cy), green (
G), cyan (Cy) and magenta (Mg), but the first column of the unit array of 2 columns x 4 rows is yellow (Ye).
, magenta (Mg), cyan (Cy) and magenta (Mg), and the second column may be arranged in the order of cyan (Cy), green (G), yellow (Ye) and green (G).

〔発明の効果] この発明の固体撮像装置の駆動方法および信号処理方法
によれば、列方向に隣あう光電変換素子が蓄えた信号電
荷を混合した複数ライン分の光電変換単位配列要素出力
を水平転送部に転送し、かつ合成することにより、例え
ばN947分の光電変換単位配列要素出力を合成した場
合、従来の2画素混合によるフィールド蓄積カラ一方式
に比べ、等価的に2XN画素混合となるため、N倍の高
感度特性を存する固体撮像装置を得ることができる。
[Effects of the Invention] According to the solid-state imaging device driving method and signal processing method of the present invention, the photoelectric conversion unit array element output for multiple lines, which is a mixture of signal charges accumulated by photoelectric conversion elements adjacent in the column direction, is horizontally output. For example, if N947 photoelectric conversion unit array element outputs are combined by transferring them to the transfer unit and combining them, it will equivalently result in a 2XN pixel mixture, compared to the conventional field accumulation color one-type system that uses 2 pixel mixtures. , it is possible to obtain a solid-state imaging device having N times higher sensitivity characteristics.

また水平転送部で複数ラインの各光電変換単位配列要素
出力間に相対的な時間のずれを付与し、この複数ライン
の各光電変換単位配列要素出力の合成を行った後、この
合成した光電変換配列要素出力のうち、ずれの生してい
る光電変換配列要素出力にずれと反対方向に時間のずれ
を付与して、ずれを補正することにより、テレビジョン
モニタ上の再生画像の異常点の位置を左右に均等化する
ことができる。その結果、高感度化の実現および再生画
像の不自然さを軽減することができ、画質を向上させる
ことができる。
In addition, in the horizontal transfer section, a relative time shift is given between the outputs of each photoelectric conversion unit array element of multiple lines, and after the outputs of each photoelectric conversion unit array element of these multiple lines are combined, this combined photoelectric conversion Of the array element outputs, by adding a time lag in the opposite direction to the deviated photoelectric conversion array element output to correct the deviation, the position of the abnormal point in the reproduced image on the television monitor can be determined. can be equalized left and right. As a result, it is possible to achieve higher sensitivity and reduce unnaturalness of reproduced images, thereby improving image quality.

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

第1図は固体撮像素子を示す構成図、第2図(a)〜(
f)はこの発明の一実施例の間体操像装置の信号処理方
法を説明するための駆動タイミングを示す図、第3図(
a)〜(C)はこの発明の一実施例の固体撮像装置の信
号処理方法を適用した固体撮像素子の画素の状態、第4
閲(a)、 (b)は同固体邊像装置の信号処理方法を
適用したテレビジョンモニタ上の再生画像を示す図であ
る。 ■・・・光電変換部、2・・・垂直転送部、3・・・水
平転送部、4・・・信号電荷検出部 第3図 (a) nライン n+1ライン n”2ライン (b) =二 n+5ライン n+5ライン 1’tl    JJ     LJ   ’O(Ll
    ’I−第 4(2I (a) (b)
Figure 1 is a configuration diagram showing a solid-state image sensor, and Figures 2 (a) to (
FIG.
a) to (C) are states of pixels of a solid-state image sensor to which the signal processing method of a solid-state image sensor according to an embodiment of the present invention is applied;
Views (a) and (b) are diagrams showing reproduced images on a television monitor to which the signal processing method of the solid-state image device is applied. ■...Photoelectric conversion section, 2...Vertical transfer section, 3...Horizontal transfer section, 4...Signal charge detection section Fig. 3 (a) n line n+1 line n''2 line (b) = 2n+5 line n+5 line 1'tl JJ LJ 'O(Ll
'I-No. 4 (2I (a) (b)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)シアン、イエロ、マゼンタおよびグリーンの4個
のフィルタ要素を2列×2行に配列した第1、第2、第
3および第4の各単位配列要素を列方向に配置した2列
×8行の単位配列からなるカラーフィルタアレイと、 前記各フィルタ要素に対して、光電変換素子を対向配置
した2列×2行の第1、第2、第3および第4の各光電
変換単位配列要素を列方向に配置した2列×8行の光電
変換要素アレイと、 前記光電変換素子により光電変換した信号電荷を垂直方
向に転送する垂直転送部と、 この垂直転送部の信号電荷を水平方向に転送する水平転
送部と、 この水平転送部の信号電荷を信号電圧および信号電流に
変換する信号電荷検出部とを備えた固体撮像装置の駆動
方法であって、 前記光電変換単位配列要素中で列方向に隣あう前記光電
変換素子が光電変換した信号電荷を前記垂直転送部で混
合することにより光電変換単位配列要素出力とし、さら
に水平転送部を動作させずに、前記垂直転送部より複数
ライン分の前記光電変換単位配列要素出力を前記水平転
送部へ転送し、この水平転送部で複数ラインの各々の前
記光電変換部単位配列要素出力間に、相対的な時間のず
れを付与し、かつ前記複数ラインの各々の前記光電変換
単位配列要素出力の合成した後、この合成した光電変換
配列要素出力を前記信号電荷検出部に転送する駆動を行
う際に、前記合成した光電変換配列要素出力の相対的な
時間のずれに対して、反対方向に前記ずれを補正するこ
とを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
(1) Four filter elements of cyan, yellow, magenta, and green are arranged in 2 columns x 2 rows. Each of the first, second, third, and fourth unit array elements is arranged in two columns x 2 rows. A color filter array consisting of an 8-row unit array; and 2 columns x 2 rows of first, second, third, and fourth photoelectric conversion unit arrays in which photoelectric conversion elements are arranged opposite to each of the filter elements. A photoelectric conversion element array of 2 columns x 8 rows in which elements are arranged in the column direction, a vertical transfer section that vertically transfers the signal charge photoelectrically converted by the photoelectric conversion element, and a vertical transfer section that transfers the signal charge of the vertical transfer section horizontally. A method for driving a solid-state imaging device comprising a horizontal transfer section that transfers signal charges to a signal charge, and a signal charge detection section that converts signal charges of the horizontal transfer section into a signal voltage and a signal current, the method comprising: in the photoelectric conversion unit array element. The signal charges photoelectrically converted by the photoelectric conversion elements adjacent to each other in the column direction are mixed in the vertical transfer section to produce a photoelectric conversion unit array element output, and then transferred to multiple lines from the vertical transfer section without operating the horizontal transfer section. transfer the photoelectric conversion unit array element outputs of minutes to the horizontal transfer section, and the horizontal transfer section applies a relative time shift between the photoelectric conversion section unit array element outputs of each of the plurality of lines, and After combining the photoelectric conversion unit array element outputs of each of the plurality of lines, when driving to transfer the combined photoelectric conversion array element outputs to the signal charge detection section, the combined photoelectric conversion array element outputs are combined. A method for driving a solid-state imaging device, comprising correcting a relative time difference in the opposite direction.
(2)シアン、イエロ、マゼンタおよびグリーンの4個
のフィルタ要素を2列×2行に配列した第1、第2、第
3および第4の各単位配列要素を列方向に配置した2列
×8行の単位配列からなるカラーフィルタアレイと、 前記各フィルタ要素に対して、光電変換素子を対向配置
した2列×2行の第1、第2、第3および第4の各光電
変換単位配列要素を列方向に配置した2列×8行の光電
変換要素アレイと、 前記光電変換素子により光電変換した信号電荷を垂直方
向に転送する垂直転送部と、 この垂直転送部の信号電荷を水平方向に転送する水平転
送部と、 この水平転送部の信号電荷を信号電圧および信号電流に
変換する信号電荷検出部とを備えた固体撮像装置の信号
処理方法であって、 前記光電変換単位配列要素中で列方向に隣あう前記光電
変換素子が光電変換した信号電荷を前記垂直転送部で混
合することにより光電変換単位配列要素出力とし、さら
に水平転送部を動作させずに、前記垂直転送部より複数
ライン分の前記光電変換単位配列要素出力を前記水平転
送部へ転送し、この水平転送部で複数ラインの各々の前
記光電変換部単位配列要素出力間に、相対的な時間のず
れを付与し、かつ前記複数ラインの各々の前記光電変換
単位配列要素出力の合成を行い、この合成した光電変換
配列要素出力を前記信号電荷検出部に転送した後、前記
信号電荷検出部の出力信号を処理する際に、前記合成し
た光電変換配列要素出力の相対的な時間のずれに対して
、反対方向に前記ずれを補正することを特徴とする固体
撮像装置の信号処理方法。
(2) Four filter elements of cyan, yellow, magenta, and green are arranged in 2 columns x 2 rows. Each of the first, second, third, and fourth unit array elements is arranged in two columns x 2 rows. A color filter array consisting of an 8-row unit array; and 2 columns x 2 rows of first, second, third, and fourth photoelectric conversion unit arrays in which photoelectric conversion elements are arranged opposite to each of the filter elements. A photoelectric conversion element array of 2 columns x 8 rows in which elements are arranged in the column direction, a vertical transfer section that vertically transfers the signal charge photoelectrically converted by the photoelectric conversion element, and a vertical transfer section that transfers the signal charge of the vertical transfer section horizontally. A signal processing method for a solid-state imaging device comprising: a horizontal transfer section for transferring signal charges to a signal charge of the horizontal transfer section; and a signal charge detection section for converting signal charges of the horizontal transfer section into a signal voltage and a signal current, the method comprising: The signal charges photoelectrically converted by the photoelectric conversion elements adjacent to each other in the column direction are mixed in the vertical transfer section to produce a photoelectric conversion unit array element output. Transferring the photoelectric conversion unit array element outputs for lines to the horizontal transfer section, and applying a relative time shift between the photoelectric conversion unit array element outputs of each of the plurality of lines in the horizontal transfer section; and combining the photoelectric conversion unit array element outputs of each of the plurality of lines, transferring the combined photoelectric conversion array element output to the signal charge detection section, and then processing the output signal of the signal charge detection section. A signal processing method for a solid-state imaging device, characterized in that the relative time deviation of the combined photoelectric conversion array element outputs is corrected in the opposite direction.
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