JPH01228378A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH01228378A JPH01228378A JP63055175A JP5517588A JPH01228378A JP H01228378 A JPH01228378 A JP H01228378A JP 63055175 A JP63055175 A JP 63055175A JP 5517588 A JP5517588 A JP 5517588A JP H01228378 A JPH01228378 A JP H01228378A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ビデオカメラや電子スチルカメラ等において
、光学レンズによシ結像された光学像を光電変換する撮
像装置に関するもので、特に電荷結合素子（ＣＯＤ）を
用いた固体撮像装置に関するものである。
、光学レンズによシ結像された光学像を光電変換する撮
像装置に関するもので、特に電荷結合素子（ＣＯＤ）を
用いた固体撮像装置に関するものである。
従来の技術
一般によく用いられるＣＯＤ型撮像素子は、光電変換素
子にフォトダイオード、垂直・水平転送に（、ＣＤが用
いられておシ、さらに受光部とは別に記憶部（バッファ
メモリ）を持つＦＩＴ（Ｆｒａｍｅ−Ｉｎｔｅｒｌ １
ｎｅ−Ｔｒａｎｓｆｅｒ） −ＣＯＤと呼はれるものが
おる。このＦＩＴ−ＣＩＣＤはＩＬ（ＩｎｔｅｒＬｉｎ
ｅ−ｔｒａｎｓｆｅｒ） −ＣＯＤに比べていくつかの
特徴を持っており、これまでの主流であつたＩＬ−ＣＯ
Ｄに徐々に置き換わろうとしている。
子にフォトダイオード、垂直・水平転送に（、ＣＤが用
いられておシ、さらに受光部とは別に記憶部（バッファ
メモリ）を持つＦＩＴ（Ｆｒａｍｅ−Ｉｎｔｅｒｌ １
ｎｅ−Ｔｒａｎｓｆｅｒ） −ＣＯＤと呼はれるものが
おる。このＦＩＴ−ＣＩＣＤはＩＬ（ＩｎｔｅｒＬｉｎ
ｅ−ｔｒａｎｓｆｅｒ） −ＣＯＤに比べていくつかの
特徴を持っており、これまでの主流であつたＩＬ−ＣＯ
Ｄに徐々に置き換わろうとしている。
ＩＬ−ＣＯＤの構成及び動作は周知であるのでその説明
は省略する。このＦＩＴ−ＣＣＤ撮像素子の例としては
特開昭５５−５２６７５号公報、特開昭５５−１６３９
６３号公報に示されている。
は省略する。このＦＩＴ−ＣＣＤ撮像素子の例としては
特開昭５５−５２６７５号公報、特開昭５５−１６３９
６３号公報に示されている。
以下、第３図を用いてその概要を説明する。
第３図はＦＩＴ−ＣＯＤの基本構成を示すもので、受光
領域Ａ、記憶領域Ｂ、水平走査領域Ｃ９電荷検出領域り
、不要電荷排出領域Ｅとにより構成されている。受光領
域Ａは二次元配列の受光素子１と、この受光素子１に蓄
積された信号電荷を読出すだめのゲート２と、このゲー
トを介して読出された信号電荷を垂直方向に転送するだ
めの垂直転送レジスタ３からなり、前記受光素子１以外
の部分は遮光マスク４により遮光されている。前記垂直
転送レジスタは垂直方向の上下何れの方向にも電荷を転
送できるようにポリシリコンによる４相電極構造となっ
ている。これら４相電極には垂直転送パルスφｖ１〜φ
ｖ４が印加される。受光素子１に蓄積された信号電荷を
受は取る垂直転送電極をφｖ１．φ■３とし、この垂直
転送電極φＶ１．φ■３に印可する垂直転送パルスに信
号読出しパルスを重畳すれば、受光素子１に蓄積された
信号電荷を垂直転送レジスタに読み込むことが出来る。
領域Ａ、記憶領域Ｂ、水平走査領域Ｃ９電荷検出領域り
、不要電荷排出領域Ｅとにより構成されている。受光領
域Ａは二次元配列の受光素子１と、この受光素子１に蓄
積された信号電荷を読出すだめのゲート２と、このゲー
トを介して読出された信号電荷を垂直方向に転送するだ
めの垂直転送レジスタ３からなり、前記受光素子１以外
の部分は遮光マスク４により遮光されている。前記垂直
転送レジスタは垂直方向の上下何れの方向にも電荷を転
送できるようにポリシリコンによる４相電極構造となっ
ている。これら４相電極には垂直転送パルスφｖ１〜φ
ｖ４が印加される。受光素子１に蓄積された信号電荷を
受は取る垂直転送電極をφｖ１．φ■３とし、この垂直
転送電極φＶ１．φ■３に印可する垂直転送パルスに信
号読出しパルスを重畳すれば、受光素子１に蓄積された
信号電荷を垂直転送レジスタに読み込むことが出来る。
従ってφｖ１．φｖ３の２つの垂直転送パルスに信号読
出しパルスを１フイールドおきに重畳すれば２：１のイ
ンターレース走査を行なうことができる。
出しパルスを１フイールドおきに重畳すれば２：１のイ
ンターレース走査を行なうことができる。
垂直転送レジスタの延長上には記憶領域Ｂが配置されて
いる。記憶領域Ｂは垂直転送レジスタによシ構成されて
おり、その画素数は受光領域Ａの半分であり、転送−極
は４相構造となっている。
いる。記憶領域Ｂは垂直転送レジスタによシ構成されて
おり、その画素数は受光領域Ａの半分であり、転送−極
は４相構造となっている。
記憶領域Ｂの垂直転送レジスタの各電極にはφＭ１〜φ
Ｍ４の転送パルスが印加される。記憶領域Ｂの他端には
水平転送領域Ｃが配置されている。水平転送領域Ｃは３
相の転送電極５，６．７から構成されておシ、各転送電
極には水平転送パルスφＨ１〜φＨ３が印加される。水
平転送領域Ｃの一端には電荷検出領域りが配置されてい
る。また受光領域Ａの他端には不要電荷排出領域Ｅが配
置されている。電荷検出領域りは周知のフローティング
デイフィージョンア／ブ（ＦＤＡ）によシ構成されてお
シ、電荷吸収用のドレイン及びフローティングデイフィ
ージョンのリセ・ソトゲートを有している。
Ｍ４の転送パルスが印加される。記憶領域Ｂの他端には
水平転送領域Ｃが配置されている。水平転送領域Ｃは３
相の転送電極５，６．７から構成されておシ、各転送電
極には水平転送パルスφＨ１〜φＨ３が印加される。水
平転送領域Ｃの一端には電荷検出領域りが配置されてい
る。また受光領域Ａの他端には不要電荷排出領域Ｅが配
置されている。電荷検出領域りは周知のフローティング
デイフィージョンア／ブ（ＦＤＡ）によシ構成されてお
シ、電荷吸収用のドレイン及びフローティングデイフィ
ージョンのリセ・ソトゲートを有している。
前記の構成によるＦＩＴ−ＣＯＤの駆動方法を第３図及
び第４図を用いて説明する。
び第４図を用いて説明する。
第４図は第３図に示したＦＩＴ−ＣＯＤの受光領域Ａに
印加する垂直転送パルスφｖ１〜φｖ４及び、記憶領域
Ｂの垂直転送レジスタの各電極に印加する垂直転送パル
スφＭ１〜φＭ４の波形の概要を示したものである。
印加する垂直転送パルスφｖ１〜φｖ４及び、記憶領域
Ｂの垂直転送レジスタの各電極に印加する垂直転送パル
スφＭ１〜φＭ４の波形の概要を示したものである。
まず、受光領域Ａの垂直転送段に蓄積されたスメア等の
擬似信号は、垂直帰線期間の前半の期間１Ａの間に印加
された垂直転送パルスφｖ１〜φｖ４により不要電荷排
出領域Ｅに転送され排除される。次にφｖ１もしくはφ
ｖ３に重畳された信号読出しパルスφＣＨにより、受光
素子に蓄積された信号電荷はφｖ１もしくはφｖ３電極
に読み出される。垂直転送段に転送された信号電荷は、
される。記憶領域Ｂの所定の場所まで高速転送された信
号電荷は、１水平走査毎に１ラインずつ水平転送領域Ｃ
へ転送される。水平転送領域Ｃへ転送された信号電荷は
、水平転送レジスタに印加された水平転送パルスφＨ１
〜φＨ３により、順次電荷検出領域りへ転送され、信号
電荷は信号電圧に変換され固体撮像素子から外部へ取り
出される。
擬似信号は、垂直帰線期間の前半の期間１Ａの間に印加
された垂直転送パルスφｖ１〜φｖ４により不要電荷排
出領域Ｅに転送され排除される。次にφｖ１もしくはφ
ｖ３に重畳された信号読出しパルスφＣＨにより、受光
素子に蓄積された信号電荷はφｖ１もしくはφｖ３電極
に読み出される。垂直転送段に転送された信号電荷は、
される。記憶領域Ｂの所定の場所まで高速転送された信
号電荷は、１水平走査毎に１ラインずつ水平転送領域Ｃ
へ転送される。水平転送領域Ｃへ転送された信号電荷は
、水平転送レジスタに印加された水平転送パルスφＨ１
〜φＨ３により、順次電荷検出領域りへ転送され、信号
電荷は信号電圧に変換され固体撮像素子から外部へ取り
出される。
前述のように、受光素子からの信号電荷は垂直転送電極
φＶ１．φｖ３に印加する垂直転送パルスに信号読出し
パルスφＣＨを重畳し、直重転送段のポテンシャルを高
くすることにより読出すことが出来る。従って第４図に
示すようにφｖ１゜φｖ３に交互に信号読出しパルスφ
ＣＨを重畳することにより２：１のインターレース走査
を行なうことが出来る。
φＶ１．φｖ３に印加する垂直転送パルスに信号読出し
パルスφＣＨを重畳し、直重転送段のポテンシャルを高
くすることにより読出すことが出来る。従って第４図に
示すようにφｖ１゜φｖ３に交互に信号読出しパルスφ
ＣＨを重畳することにより２：１のインターレース走査
を行なうことが出来る。
ところで、第４図に示すように受光領域Ａを駆動する垂
直転送パルスφＶ１．φｖ３に任意の時間に新たな読出
しパルスφＳを重畳すれば受光部に蓄積された信号電荷
は前記読出しパルスφＳが印加された時点で垂直転送段
３に読出される。この読出された信号電荷はｔＸの期間
に印加された垂直転送パルスφｖ１〜φｖ４により不要
電荷排出領域Ｅへ転送され排出される。従って、受光素
子１には前記読出しパルスφＳが終ってから次に読出し
パルスφＣＨが印加されて受光素子１の信号が読出され
るまでの時間、つまりｔＳの期間に相当する信号電荷が
蓄積されることになる。これは受光領域への露光時間が
ｔ８になったことになる。即ち固体撮像素子自体がシャ
ッター機能を有したことになる。前記の状態で動きを持
つ被写体を撮像すれば動解像度が極めて良好な画像を得
ることができる。ここでシャ・・ツタ−用読出しパルス
φＳはｔ のはじめとｔＢの終了の期間以外の任意の時
間に設定できるので任意のシャ、・ツタ−速度の画像を
得ることができる。
直転送パルスφＶ１．φｖ３に任意の時間に新たな読出
しパルスφＳを重畳すれば受光部に蓄積された信号電荷
は前記読出しパルスφＳが印加された時点で垂直転送段
３に読出される。この読出された信号電荷はｔＸの期間
に印加された垂直転送パルスφｖ１〜φｖ４により不要
電荷排出領域Ｅへ転送され排出される。従って、受光素
子１には前記読出しパルスφＳが終ってから次に読出し
パルスφＣＨが印加されて受光素子１の信号が読出され
るまでの時間、つまりｔＳの期間に相当する信号電荷が
蓄積されることになる。これは受光領域への露光時間が
ｔ８になったことになる。即ち固体撮像素子自体がシャ
ッター機能を有したことになる。前記の状態で動きを持
つ被写体を撮像すれば動解像度が極めて良好な画像を得
ることができる。ここでシャ・・ツタ−用読出しパルス
φＳはｔ のはじめとｔＢの終了の期間以外の任意の時
間に設定できるので任意のシャ、・ツタ−速度の画像を
得ることができる。
このように、不要電荷を受光領域Ａの延長上に配置した
不要電荷排出領域Ｅの方向に排出し、信号電荷を受光領
域Ａの延長上に配置した記憶領域Ｂに高速で転送し、記
憶領域Ｂに記憶された信号を１水平ライン毎に順次よみ
だせば、垂直スメアが極めて少なく、また動解像度の良
好な画像を得ることが可能である。
不要電荷排出領域Ｅの方向に排出し、信号電荷を受光領
域Ａの延長上に配置した記憶領域Ｂに高速で転送し、記
憶領域Ｂに記憶された信号を１水平ライン毎に順次よみ
だせば、垂直スメアが極めて少なく、また動解像度の良
好な画像を得ることが可能である。
また、上記の例では１画素ずつの読出しでめったが、第
６図に示す転送パルスを用いることにより２画素混合読
出し駆動とすることかできる。これは垂直方向に隣接す
る受光素子の信号電荷を垂直転送段で混合して転送する
もので、垂直解像度は若干劣化するものの、垂直方向の
ＭＴＦが落ちるためにモワレが生じにくく、また、上記
のようなシャワタ−駆動をしない場合でも、全ての受光
素子の信号電荷が毎フィールド読出されるため、露光時
間は１／６０秒となるので動解像度の点で有利である。
６図に示す転送パルスを用いることにより２画素混合読
出し駆動とすることかできる。これは垂直方向に隣接す
る受光素子の信号電荷を垂直転送段で混合して転送する
もので、垂直解像度は若干劣化するものの、垂直方向の
ＭＴＦが落ちるためにモワレが生じにくく、また、上記
のようなシャワタ−駆動をしない場合でも、全ての受光
素子の信号電荷が毎フィールド読出されるため、露光時
間は１／６０秒となるので動解像度の点で有利である。
逆に、露光時間を等しくするならば、２つの受光素子の
信号電荷を加算するので、上記の１画素読出しに比べて
感度が良いという特徴を持っている。
信号電荷を加算するので、上記の１画素読出しに比べて
感度が良いという特徴を持っている。
発明が解決しようとする課題
しかしながら上記のような構成では、以下のような問題
点を有していた。
点を有していた。
シャッター駆動を行なって被写体を撮影した場合、１コ
マ（１フイールド）の露光時間は例えば１／１０００秒
程度まで高速ンヤツターが実現゛できるが、そのコマ数
はフィールド周波数で定まり、ＮＴＳＣ方式では毎秒６
０コマしか撮影できない。
マ（１フイールド）の露光時間は例えば１／１０００秒
程度まで高速ンヤツターが実現゛できるが、そのコマ数
はフィールド周波数で定まり、ＮＴＳＣ方式では毎秒６
０コマしか撮影できない。
従って、ゴルフのスイングなどのように動きの速い被写
体では、数コマしか撮影できないという欠点があった。
体では、数コマしか撮影できないという欠点があった。
本発明はかかる点に鑑み、標準テレビジョン方式に適合
させつつ、しかも等測的にコマ数を増加させ、被写体の
速い動きを細かく再現できるように撮影することのでき
る固体撮像素子を提供することを目的とする。
させつつ、しかも等測的にコマ数を増加させ、被写体の
速い動きを細かく再現できるように撮影することのでき
る固体撮像素子を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
上記目的を達成するために本発明の固体撮像素子は、受
光部に配置された光電変換素子と、前記光電変換素子に
蓄積した電荷を露光期間中にリセットする不要電荷排出
部と、一つまたは複数の前記光電変換素子につき一つの
転送段が対応するように遮光部に設けられた第２電荷転
送部と、前記第２電荷転送部の転送方向延長上に設けら
れた第３電荷転送部と、前記光電変換素子で光電変換さ
れた電荷を前記光電変換素子に対応する前記第２電荷転
送部転送段へ同一露光期間に少なくとも２回転送する第
１電荷転送部からなシ、前記光電変換素子の電荷が前記
不要電荷排出部にリセットされてから任意の期間後に前
記光電変換素子の電荷が前記第１電荷転送部へ読出され
、同一露光期間に前記光電変換素子で発生した電荷が対
応する前記第２電荷転送部転送段で加算されたのちに、
前記第２電荷転送部は前記第３電荷転送部へ電荷を高速
転送し、前記第３電荷転送部は前記第２電荷転送部から
転送された電荷を転送して出力するように構成された固
体撮像装置である。
光部に配置された光電変換素子と、前記光電変換素子に
蓄積した電荷を露光期間中にリセットする不要電荷排出
部と、一つまたは複数の前記光電変換素子につき一つの
転送段が対応するように遮光部に設けられた第２電荷転
送部と、前記第２電荷転送部の転送方向延長上に設けら
れた第３電荷転送部と、前記光電変換素子で光電変換さ
れた電荷を前記光電変換素子に対応する前記第２電荷転
送部転送段へ同一露光期間に少なくとも２回転送する第
１電荷転送部からなシ、前記光電変換素子の電荷が前記
不要電荷排出部にリセットされてから任意の期間後に前
記光電変換素子の電荷が前記第１電荷転送部へ読出され
、同一露光期間に前記光電変換素子で発生した電荷が対
応する前記第２電荷転送部転送段で加算されたのちに、
前記第２電荷転送部は前記第３電荷転送部へ電荷を高速
転送し、前記第３電荷転送部は前記第２電荷転送部から
転送された電荷を転送して出力するように構成された固
体撮像装置である。
作 用
前記した構成により、不要電荷排出部に電荷がリセット
されてから第１電荷転送部に読出されるまでに光電変換
素子に蓄積された信号電荷を、露光期間中に数回第１電
荷転送部に読出して第２電荷転送部へ転送し、同一露光
期間中に読出された同じ画素の電荷を第２電荷転送部で
加算してから出力することによシ、同一露光期間（１フ
イールド）に数回、シャッター駆動された信号を多重し
て出力することになり、すなわち１コマに数コマの画像
が多重され、等測的にコマ数の増加を実現し、しかも従
来の標準テレビシロン方式に適合した出力信号が得られ
る。
されてから第１電荷転送部に読出されるまでに光電変換
素子に蓄積された信号電荷を、露光期間中に数回第１電
荷転送部に読出して第２電荷転送部へ転送し、同一露光
期間中に読出された同じ画素の電荷を第２電荷転送部で
加算してから出力することによシ、同一露光期間（１フ
イールド）に数回、シャッター駆動された信号を多重し
て出力することになり、すなわち１コマに数コマの画像
が多重され、等測的にコマ数の増加を実現し、しかも従
来の標準テレビシロン方式に適合した出力信号が得られ
る。
実施例
第１図は本発明の固体撮像装置の一実施例の構成図であ
る。第１図において、２０１は光電変換素子で、例えば
フォトダイオードであり、ＮＴＳＣ用の撮像素子の場合
は垂直方向に約５００段設けられている。２０２は光電
変換素子２０１に蓄積した電荷を読出すための読出しゲ
ート、２０３は読出しゲート２０２を通して読出した電
荷を転送する垂直ＣＯＤであシ、駆動パルスφＶ１１〜
１４゜φＶ２１〜２４がそれぞれ電極に加えられ駆動さ
れる。垂直Ｃ０Ｄ２０３によって転送された電荷は蓄積
ゲート２０４を通じて垂直ＣＣＤ２ｏ５へ読出される。
る。第１図において、２０１は光電変換素子で、例えば
フォトダイオードであり、ＮＴＳＣ用の撮像素子の場合
は垂直方向に約５００段設けられている。２０２は光電
変換素子２０１に蓄積した電荷を読出すための読出しゲ
ート、２０３は読出しゲート２０２を通して読出した電
荷を転送する垂直ＣＯＤであシ、駆動パルスφＶ１１〜
１４゜φＶ２１〜２４がそれぞれ電極に加えられ駆動さ
れる。垂直Ｃ０Ｄ２０３によって転送された電荷は蓄積
ゲート２０４を通じて垂直ＣＣＤ２ｏ５へ読出される。
２０５は垂直ＣＯＤで、インターレースを考慮すると、
垂直方向には、受光部における垂直Ｃ０Ｄ２０３と同じ
段数でよい。２０６は垂直ＣＣＤ２０５の延長上に設け
られた垂直ＣＯＤであって、垂直Ｃ０Ｄ２０５と同じ段
数設けられており、電荷を水平ＣＯＤへ転送する。２０
７は垂直Ｃ０Ｄ２０６から転送された電荷を水平方向に
転送する水平ＣＯＤである。２０８は転送された電荷を
検出する電荷検出部、２０９は出力アンプである。そし
て、光電変換素子２０１〜垂直ＣＣＤ２０３からなる部
分を受光部２１ｏ、垂直ＣＣＤ２０３〜垂直Ｃ０Ｄ２０
５からなる部分を記憶部２１１．垂直Ｃ０Ｄ２０６〜出
力アンプ２０９からなる部分を出力部２１２とする。そ
して２１３は不要電荷を排出するための不要電荷排出部
である。
垂直方向には、受光部における垂直Ｃ０Ｄ２０３と同じ
段数でよい。２０６は垂直ＣＣＤ２０５の延長上に設け
られた垂直ＣＯＤであって、垂直Ｃ０Ｄ２０５と同じ段
数設けられており、電荷を水平ＣＯＤへ転送する。２０
７は垂直Ｃ０Ｄ２０６から転送された電荷を水平方向に
転送する水平ＣＯＤである。２０８は転送された電荷を
検出する電荷検出部、２０９は出力アンプである。そし
て、光電変換素子２０１〜垂直ＣＣＤ２０３からなる部
分を受光部２１ｏ、垂直ＣＣＤ２０３〜垂直Ｃ０Ｄ２０
５からなる部分を記憶部２１１．垂直Ｃ０Ｄ２０６〜出
力アンプ２０９からなる部分を出力部２１２とする。そ
して２１３は不要電荷を排出するための不要電荷排出部
である。
以上のように構成された本実施例の固体撮像装置につい
て、その動作を第２図を参照しながら説明する。
て、その動作を第２図を参照しながら説明する。
第２図は本実施例の固体撮像装置の動作を説明するため
のタイミングチャートである。φＶ１１〜１４およびφ
Ｖ２１〜２４．φＶ３１〜３４゜φＶ４１〜４４は第１
図に示したそれぞれのパルスである。φｖ１１．φｖ１
３は３値であり、最も高い電圧が加わったときに読出し
ゲート２０２を通じて光電変換素子２０１の電荷が垂直
Ｃ０Ｄ２０３の転送電極Ｖ１１．Ｖ１３に読出される。
のタイミングチャートである。φＶ１１〜１４およびφ
Ｖ２１〜２４．φＶ３１〜３４゜φＶ４１〜４４は第１
図に示したそれぞれのパルスである。φｖ１１．φｖ１
３は３値であり、最も高い電圧が加わったときに読出し
ゲート２０２を通じて光電変換素子２０１の電荷が垂直
Ｃ０Ｄ２０３の転送電極Ｖ１１．Ｖ１３に読出される。
これらの読出しパルスを水平ブランキング期間内に入る
ようにすると出力信号に対して妨害を与えない。これら
２つの電荷は混合され、上下２画素で１つの信号となる
。φＶ１１〜１４における斜線部は、不要電荷排出部２
１３へ電荷を高速転送して、蓄積ゲートパルスφＳで読
出された電荷を不要電荷排出部２１３へ捨てるものであ
る。その後、蓄積ゲートパルスφＣＨが印加されて、再
び読出しゲート２０２を通じて光電変換素子２０１の電
荷が垂直ＣＣＤ２０３の転送電極ｖ１１゜ｖ１３に読出
される。これらの読出しパルスを水平ブランキング期間
内に入るようにすると出力信号に対して妨害を与えない
。これら２つの電荷は混合され、上下２画素で１つの信
号となる。そして垂直Ｃ０Ｄ２０３は高速駆動されて、
電荷を記憶部２１１へ転送する。転送された電荷は、垂
直ＣＣＤ２ｏ６の転送電極Ｖ３１に印加される駆動パル
スφＶ３１に重畳されたゲートパルスによって、蓄積ゲ
ート２０４を通して転送電極Ｖ３１に読出される。この
ゲートパルスを水平ブランキング期間内に入るようにす
ると出力信号に対して妨害を与えない。
ようにすると出力信号に対して妨害を与えない。これら
２つの電荷は混合され、上下２画素で１つの信号となる
。φＶ１１〜１４における斜線部は、不要電荷排出部２
１３へ電荷を高速転送して、蓄積ゲートパルスφＳで読
出された電荷を不要電荷排出部２１３へ捨てるものであ
る。その後、蓄積ゲートパルスφＣＨが印加されて、再
び読出しゲート２０２を通じて光電変換素子２０１の電
荷が垂直ＣＣＤ２０３の転送電極ｖ１１゜ｖ１３に読出
される。これらの読出しパルスを水平ブランキング期間
内に入るようにすると出力信号に対して妨害を与えない
。これら２つの電荷は混合され、上下２画素で１つの信
号となる。そして垂直Ｃ０Ｄ２０３は高速駆動されて、
電荷を記憶部２１１へ転送する。転送された電荷は、垂
直ＣＣＤ２ｏ６の転送電極Ｖ３１に印加される駆動パル
スφＶ３１に重畳されたゲートパルスによって、蓄積ゲ
ート２０４を通して転送電極Ｖ３１に読出される。この
ゲートパルスを水平ブランキング期間内に入るようにす
ると出力信号に対して妨害を与えない。
一定時間後に再びこの動作が繰り返され、垂直Ｃ０Ｄ２
０３によって転送された電荷は蓄積ゲート２０４を通じ
て垂直Ｃ０Ｄ２０５の転送電極ｖ３１に読出され、先に
注入された電荷と加算される。これらの動作を数回繰９
返した後、駆動パルスφｖ３１〜３４によって、転送電
極ｖ３１に蓄えられた電荷は垂直Ｃ０Ｄ２０６に高速転
送される。これらの電荷は駆動パルスφＶ４１〜４４に
よって水平ブランキング期間毎に１段ずつ水平Ｃ０Ｄ２
０７へ転送され、水平Ｃ０Ｄ２０７によって電荷検出部
２０８ならびに出力アンプ２０９を通じて１ラインの信
号として出力される。
０３によって転送された電荷は蓄積ゲート２０４を通じ
て垂直Ｃ０Ｄ２０５の転送電極ｖ３１に読出され、先に
注入された電荷と加算される。これらの動作を数回繰９
返した後、駆動パルスφｖ３１〜３４によって、転送電
極ｖ３１に蓄えられた電荷は垂直Ｃ０Ｄ２０６に高速転
送される。これらの電荷は駆動パルスφＶ４１〜４４に
よって水平ブランキング期間毎に１段ずつ水平Ｃ０Ｄ２
０７へ転送され、水平Ｃ０Ｄ２０７によって電荷検出部
２０８ならびに出力アンプ２０９を通じて１ラインの信
号として出力される。
第２図では１フイールド（露光期間）につき、光電変換
素子２０１で発生し九電荷を垂直Ｃ０Ｄ２０５で３回加
算し、次のフィールドで出力している。このようにすれ
ば、ｔｌで定、まるシャッター時間の画像が３コマ重ね
合わされた画像を得ることができる。さらに出力アンプ
２０９から出力される信号は標準テレビジョン信号に適
合したものとなる。
素子２０１で発生し九電荷を垂直Ｃ０Ｄ２０５で３回加
算し、次のフィールドで出力している。このようにすれ
ば、ｔｌで定、まるシャッター時間の画像が３コマ重ね
合わされた画像を得ることができる。さらに出力アンプ
２０９から出力される信号は標準テレビジョン信号に適
合したものとなる。
以上のように本実施例によれば、実質的なコマ数を増加
させつつしかも標準テレビジョン信号に適合しているた
め、従来の記録機器や再生機器を全く変更することなく
使用することができる。そして、製造プロセスや駆動法
等は従来のものとほとんど同じであるため、実現は極め
て容易である。
させつつしかも標準テレビジョン信号に適合しているた
め、従来の記録機器や再生機器を全く変更することなく
使用することができる。そして、製造プロセスや駆動法
等は従来のものとほとんど同じであるため、実現は極め
て容易である。
なおこの実施例において、垂直Ｃ０Ｄ２０５での電荷の
加算が１露光期間につき３回として説明したが、特にこ
れに限るものではない。また、電荷の読出しについては
、２画素混合読出しの場合について説明したが、特にこ
れに限るものではない。
加算が１露光期間につき３回として説明したが、特にこ
れに限るものではない。また、電荷の読出しについては
、２画素混合読出しの場合について説明したが、特にこ
れに限るものではない。
また、垂直ＣＣＤ２０５および垂直ＣＣＤ ２０６の垂
直段数を、受光部における垂直ＣＣＤ２０３の段数の２
倍とすることによシ、毎露光期間、全画素について上記
の動作を行なうことができるので、ＨＤＴＶ等のカメラ
にも適用可能である。
直段数を、受光部における垂直ＣＣＤ２０３の段数の２
倍とすることによシ、毎露光期間、全画素について上記
の動作を行なうことができるので、ＨＤＴＶ等のカメラ
にも適用可能である。
また、第２図における１０間の走査線数に相当する段数
だけ垂直Ｃ０Ｄ２０６の垂直段数を削減しても、上記の
動作には全く問題ない。このようにすると、素子のチッ
プ面積を縮小することが可能である。
だけ垂直Ｃ０Ｄ２０６の垂直段数を削減しても、上記の
動作には全く問題ない。このようにすると、素子のチッ
プ面積を縮小することが可能である。
また、不要電荷排出部は記憶部２１１の反対側に置かれ
る必要はなく、受光部２１０と記憶部２１１との間にあ
っても艮く、また光電変換素子の横または深層部などに
直接設けても良い。
る必要はなく、受光部２１０と記憶部２１１との間にあ
っても艮く、また光電変換素子の横または深層部などに
直接設けても良い。
発明の効果
本発明によれば、標準テレビジョン方式に適合しつつ、
実質的にコマ数を増加することができ、被写体の速い動
きを細かく撮影することができるなど、その実用的効果
は大きい。
実質的にコマ数を増加することができ、被写体の速い動
きを細かく撮影することができるなど、その実用的効果
は大きい。
第１図は本発明の一実施例における固体撮像装置の構成
図、第２図は同実施例における固体撮像素子の駆動を説
明するためのタイミング図、第３図は従来の固体撮像装
置の構成図、第４図は同従来例における駆動パルスのタ
イミング図、第５図は同従来例における２画素混合読出
し駆動の場合の駆動パルスのタイミング図である。 ２０１・・・・・・光電変換素子、２０３．２０５ 。 ２０８・・・・・・垂直ＣＣＤ、２０７・・・・・・水
平ＣＣＤ。 ２０８・・・・・・電荷検出部、２０９・・・・・・出
力アンプ、２１３・・・・・・不要電荷排出部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名Ｋ１
１− 先電寂挟未子 ｆｆ１２図 第３図
図、第２図は同実施例における固体撮像素子の駆動を説
明するためのタイミング図、第３図は従来の固体撮像装
置の構成図、第４図は同従来例における駆動パルスのタ
イミング図、第５図は同従来例における２画素混合読出
し駆動の場合の駆動パルスのタイミング図である。 ２０１・・・・・・光電変換素子、２０３．２０５ 。 ２０８・・・・・・垂直ＣＣＤ、２０７・・・・・・水
平ＣＣＤ。 ２０８・・・・・・電荷検出部、２０９・・・・・・出
力アンプ、２１３・・・・・・不要電荷排出部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名Ｋ１
１− 先電寂挟未子 ｆｆ１２図 第３図
Claims (1)
- 受光部に配置された光電変換素子と、前記光電変換素
子に蓄積した電荷を露光期間中にリセットする不要電荷
排出部と、一つまたは複数の前記光電変換素子につき一
つの転送段が対応するように遮光部に設けられた第２電
荷転送部と、前記第２電荷転送部の転送方向延長上に設
けられた第３電荷転送部と、前記光電変換素子で光電変
換された電荷を前記光電変換素子に対応する前記第２電
荷転送部転送段へ同一露光期間に少なくとも２回転送す
る第１電荷転送部からなり、前記光電変換素子の電荷が
前記不要電荷排出部にリセットされてから任意の期間後
に前記光電変換素子の電荷が前記第１電荷転送部へ読み
出され、同一露光期間に、前記光電変換素子で発生し前
記第１電荷転送部から転送された電荷が対応する前記第
２電荷転送部転送段で加算されたのちに、前記第２電荷
転送部は前記第３電荷転送部へ電荷を高速転送し、前記
第３電荷転送部は前記第２電荷転送部から転送された電
荷を転送して出力するように構成された固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63055175A JPH0828846B2 (ja) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63055175A JPH0828846B2 (ja) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01228378A true JPH01228378A (ja) | 1989-09-12 |
| JPH0828846B2 JPH0828846B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=12991387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63055175A Expired - Fee Related JPH0828846B2 (ja) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0828846B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5694167A (en) * | 1990-11-22 | 1997-12-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pick up device using transfer registers in parallel with rows of light receiving cells |
| JP2007043228A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-15 | Olympus Imaging Corp | 電子的ぶれ補正装置 |
-
1988
- 1988-03-09 JP JP63055175A patent/JPH0828846B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5694167A (en) * | 1990-11-22 | 1997-12-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pick up device using transfer registers in parallel with rows of light receiving cells |
| JP2007043228A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-15 | Olympus Imaging Corp | 電子的ぶれ補正装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0828846B2 (ja) | 1996-03-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |