JPH021695A - 固体撮像装置及びその駆動方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は固体撮像装置に係わり、特にその電荷転送装置
の構造およびその駆動方法の改良に関するものである。

（従来の技術） 従来のフレームインクライントランスファ形（ＦＩＴ形
）固体撮像装置の平面構造の一例を第１４図に示す。

列方向（紙面上下方向）に並べられた例えば８個の感光
素子■１゛〜Ｉ８より成る感光素子列１と、この感光素
子列１の信号電荷を紙面上から下へ転送する列方向転送
装置２とが行方向（紙面左右方向）へ交互に配列されて
いる。列方向電荷転送装置２は４段の転送段を有し、２
個の感光素子に１転送段が対応形成される。

各列方向電荷転送装置２の下流には選択電極３が設けら
れ、この選択電極３の次に一対をなす２列の電荷貯蔵転
送装置４．５が設けられる。選択電極３は列方向電荷転
送装置２を電荷貯蔵転送装置４．５の一方へ選択的に接
続する。電荷貯蔵転送装置３，４は一対で８段の転送段
を有し、全感光素子の信号電荷■〜■を全で貯蔵できる
フレームメモリとして機能する。即ち、初めに奇数番号
の感光素子の信号電荷■、■、■、■（第１フィールド
）が列方向電荷転送装置２の対応する転送段に読出され
て列方向へ転送され、選択電極３を通して電荷貯蔵転送
装置４．５へ交互に転送される。この第１フィールドの
列方向転送動作が終了した後、偶数番号の感光素子の信
号電荷■、■。

■、■（第２フィールド）が対応する転送段へ読出され
、第１フィールドの場合と同様にして列方向へ転送され
る。この第２フィールドの列方向転送の完了時点で、電
荷貯蔵転送装置４，５内の電荷配置は図示のようになる
。しかる後、まず各列の信号電荷■が行方向転送装置６
に並列転送され、次いで行方向（紙面布から左）へ転送
されて出力回路７から電気信号として取り出される。続
いて、■、■、■、■、■、■、■の順序で同様の電荷
転送動作が繰り返されて全信号が出力される。

（発明が解決しようとする課題） 上記の如き従来の固体撮像装置においては、電荷貯蔵転
送装置の各転送段は電気配線上の制約から行方向に一体
に形成されている。そのため、全電荷貯蔵転送装置は同
一の方向（紙面の上から下へ向う方向）へ同一のタイミ
ングで転送を行なうことしかできない。かかる制約下で
は、第１フィールドと第２フィールドの２回の列方向電
荷転送により全信号電荷を電荷貯蔵転送装置に保持させ
る場合の電荷配列はおおむね第１４図に示したものに限
られる。そのため、信号電荷を行番号順つまり■、■、
■、■、■、■、■、■の順序で出力することはできな
い。従って、隣接行間で垂直相関処理を行うなどの信号
処理は困難となる。

さらに、列方向に並ぶ４個の感光素子に対して列方向転
送装置の１転送段を対応させた場合には、■、■、■、
■、■、■、■、■の順番で信号電荷が読み出されるこ
とになり、テレビジョン信号としての１フイ一ルド信号
を形成することが困難となる。即ち、２個の感光素子に
対して少なくとも１転送段が対応形成されている必要が
ある。

また、電荷転送容量は１転送段の面積にほぼ比例するの
で、所定の電荷転送容量を得るために列方向電荷転送装
置のチャネル幅（紙面左右方向の幅）を大きくしなけれ
ばならない。このことは装置の高集積化の障害となる。

さらに、選択電極の振り分は動作は各信号電荷毎に行な
わなければならないので、この部分での電荷転送速度を
高めるための工夫を必要とする。

本発明の目的は上述した従来技術の不都合な点を克服し
て、信号電荷を任意の順序で外部へ取出すことができる
固体撮像装置の構造とその駆動方法を提供することにあ
る。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、複数の感光素子を有する感光素子列と、この
感光素子列から出力される信号電荷を蓄積し、かつ転送
する電荷貯蔵転送装置とを有し、この電荷貯蔵転送装置
がループ状に連結された複数の転送段から成るサイクリ
ック転送路を有する固体撮像装置を提供する。また本発
明は、サイクリック転送路の一部の複数の転送段から他
の転送段へ信号電荷を並列転送する並列転送装置を備え
た固体撮像装置をも提供する。

さらに本発明は、上記構成の固体撮像装置の駆動方法と
して、サイクリック転送路が列方向転送装置から既に受
取った信号電荷をサイクリックに転送しつつ、次に受取
る信号電荷の受取りタイミングを制御することにより、
信号電荷の配置順序を任意の順序に並べ換える駆動方法
を提供する。

また、サイクリック転送路が信号電荷をサイクリックに
転送しつつその信号電荷の出力タイミングを制御するこ
とにより、信号電荷を任意の順序で出力する駆動方法も
提供する。さらに、サイクリック転送路の信号電荷を並
列転送装置によりサイクリック転送路内で並列転送する
ことによりその配置順序を反転させる駆動方法も提供す
る。

（作　用） 本発明による固体撮像装置では、感光素子列からの出力
された信号電荷は、電荷貯蔵転送装置としてのサイクリ
ック転送路へ転送される。サイクリック転送路は受取っ
た信号電荷をサイクリックに転送しつつ、次に列方向転
送されて来る信号電荷の受取りタイミングを制御するこ
とによりその信号電荷を既に受取った信号電荷間の空転
段の中の任意の転送段に受取ることができる。その結果
、列方向転送装置による信号電荷の転送順序とは独立に
、サイクリック転送路は任意の順序で信号電荷を貯蔵で
き、これを順次出力することにより信号電荷は任意の順
序で外部へ取出されることになる。また、サイクリック
転送路が信号電荷を受け取る時には列方向転送装置から
の転送順序で受け取り、これをサイクリック転送路から
出力する時にそのタイミングを制御することによっても
、任意の順序で信号電荷を出力することが可能である。

（実施例） 第２図は本発明に係る固体撮像装置の第１の実施例の平
面構造を示す。

列方向（紙面上下方向）に並べられた例えば８個の感光
素子！１〜Ｉ８より成る感光素子列１と、信号電荷を紙
面上から下へ転送する列方向電荷転送装置２とが行方向
に交互に配列される。列方向電荷転送装置２は４段の転
送段を有し、２個の感光素子に１転送段が対応形成され
る。

各列方向電荷転送装置２の下流には、一対をなす２列の
電荷貯蔵転送装置８，９が設けられる。

この１対の電荷貯蔵転送装置８，９はその上下端におい
て第１の接続部１０および第２の接続部１１により連結
されて、ループ状に連結された８段の転送路から成るサ
イクリック転送路１２を構成し、信号電荷を矢印に示す
ようにサイクリックに転送する。サイクリック転送路１
２の８段の転送路は全感光素子の信号電荷■〜■を全で
貯蔵できるフレームメモリとして機能する。第１の接続
部１０は列方向電荷転送装置２から信号電荷を受け取り
紙面左側の電荷貯蔵転送装置８へ転送するサイクリック
転送路の入力部、第２の接続部１１は左側電荷貯蔵転送
装置８から信号電荷を受け取り行方向電荷転送装置６へ
転送するサイクリック転送路の出力部としても機能する
。

サイクリック転送路１２の下流には従来と同一構成の行
方向電荷転送装置６および出力回路７が設けられる。

この第１実施例における第１の駆動方法を第２図に示す
。

第１の列方向転送により奇数番目の信号電荷■。

■、■、■が転送される。列方向電荷転送装置２から出
力される信号電荷は第１の接続部１０を通して左側電荷
貯蔵転送装置８へ転送される。左側電荷貯蔵転送装置８
はまず信号電荷■を受け取って紙面下方へ２段転送し、
この２段目の転送の時に次の信号電荷■を受取る。電荷
貯蔵転送装置８から出力される信号電荷は第２の接続部
１１を通して右側電荷貯蔵転送装置９へ転送される。右
側電荷貯蔵転送装置９は電荷貯蔵装置８と同様の動作で
信号電荷を紙面上方へ転送する。右側電荷貯蔵転送装置
９から出力される信号電荷は第１の接続部１０を通して
左側電荷貯蔵転送装置８へ転送される。こうして、第２
図（ａ）に示すように信号電荷■、■、■、■は空転送
段を各々の間に挟んで電荷貯蔵転送装置８．９内を反時
計回りにサイクリック転送される。

第２図（ｂ）に示すように信号電荷■が左側電荷貯蔵転
送装置８ヘサイクリツク転送された時点で、第２の列方
向転送により偶数番目の信号電荷■、■、■、■が転送
される。まず、第２図（Ｃ）に示すように信号電荷■が
信号電荷■の後の空転送段へ転送される。次いで第２図
（ｄ）に示すように信号電荷■が信号電荷■の後の空転
送段へ転送される。かかる動作の繰り返しにより、全信
号電荷■〜■が行番号順にサイクリック転送路１２に貯
蔵される。

そして第２図（ｅ）に示すように最初の信号電荷■が左
側電荷貯蔵転送装置８の最後の転送段へ転送されると、
その後左側電荷貯蔵転送装置８から出力される信号電荷
は行方向電荷転送装置６へ転送される。その結果、全信
号電荷■〜■は出力回路７を通して行番号順に外部へ出
力される。

第３図は第１実施例における第２の駆動方法を示す。

この場合、１フレームの列方向転送は４回に分けて行わ
れる。即ち、第１の列方向転送で奇数番目の信号電荷の
半数■、■が、第２の列方向転送で偶数番目の信号電荷
の半数■、■が、第３の列方向転送で奇数番目の残り半
数■、■が、第４の列方向転送で偶数番目の残り半数■
、■が転送される。

第３図（ａ）に示すようにまず第１の列方向転送により
信号電荷■がサイクリック転送路１２に転送される。サ
イクリック転送路１２は信号電荷■を受け取りこれを４
段転送し、その４段目の転送の時に第３図（ｂ）に示す
ように次の信号電荷■を受け取る。こうして、第１の列
方向転送の信号電荷■、■は３段の空転送段を間に挟ん
でサイクリック転送路１２に貯蔵される。

その後第２の列方向転送が開始され、最初の信号電荷■
は第３図（Ｃ）に示すようにサイクリック転送路１２の
信号電荷■のすぐ後の空転送段に転送される。次いで信
号電荷■は第３図（ｄ）に示すように信号電荷■のすぐ
後の空転送段に転送される。

第３の列方向転送動作も同様に行われ、信号電荷■は第
３図（ｅ）に示すように信号電荷■のすぐ後の空転送段
に転送される。以下同様の動作が繰り返され、その結果
行番号順に全信号電荷■〜■がサイクリック転送路に貯
蔵される。その後は第１の動作方法と同様にして信号電
荷■〜■が順次行方向電荷転送装置６へ出力される。

この第２の駆動方法は、感光素子列の４個の感光素子に
対して列方向電荷転送装置の１転送段を対応させた場合
に有効である。

素子の高密度高集積化に伴い列方向電荷転送装置に許さ
れる転送路の幅は必然的にせばめられる。

一方、転送容量はおおむね１転送段の面積に比例する。

そのため、所要の転送容量を確保するためには、転送路
長を数個の感光素子にわたり長く形成せざる得ない。こ
の場合、１転送段当り１信号電荷しか転送できないから
、上記のように複数個の列方向転送に分けて１フイ一ル
ド信号を転送しなければならない。こうした時に、上記
第２の駆動方法の如き転送方法を実施することにより、
複数回の転送で空間的に離散された行電荷を一連の連続
する順番に容易に変換することができる。さらに、１フ
ィールドにおいて全ての感光素子の信号を独立に出力で
きるため、いわゆる完全フィールド読出しが容易に実現
でき、感光素子信号間の垂直相関処理を行なうことによ
り垂直解像度を高めることができる。

第４図は第１実施例における第３の駆動方法を示す。

上述の第１および第２の駆動方法は列方向転送装置２か
らサイクリック転送路１２への信号電荷の入力タイミン
グを制御することにより信号電荷の順序を任意の順序に
並べ換えるものであったのに対し、第３の駆動方法はサ
イクリック転送路１２からの出力タイミングの制御によ
り同様の並べ換えを行なうものである。

まず第１の列方向転送により奇数番目の信号電荷■、■
、■、■が転送され、第４図（ａ）に示すようにサイク
リック転送路１２は信号電荷■。

■、■、■を連続的に受け取る。続いて第２の列方向転
送により偶数番目の信号電荷■、■、■。

■が転送され、第４図（ｂ）に示すようにサイクリック
転送路１２は信号電荷■、■、■、■に続けて信号電荷
■、■、■、■を受取る。

その後、第４図（ｃ）に示すように最初の信号電荷■が
左側電荷貯蔵転送装置８の最後の転送段へ転送されると
、続いて行方向電荷転送装置６に電圧が印加されて信号
電荷■は第２の接続部１１を通して行方向電荷転送装置
６へ出力される。信号電荷■、■、■は再び右側電荷貯
蔵転送装置９へ転送される。その後第４図（ｄ）に示す
ように信号電荷■が左側電荷貯蔵転送装置８の最終転送
段に来ると、再び行方向電荷転送装置６に電圧が印加さ
れ、信号電荷■は行方向電荷転送装置６へ転送される。

以下同様の動作の繰り返しにより、サイクリック転送路
１２内に■、■、■、■、■、■、■。

■の順序で貯蔵されていた信号電荷は■、■、■。

■、■、■、■、■の順序で出力される。

このように、第３の駆動方法においては、サイクリック
転送路１２と行方向電荷転送装置６への電圧印加タイミ
ングを制御することにより、サイクリック転送路１２内
での順序に関係なく任意の順序で信号電荷を出力するこ
とができる。

第５図は、本発明の第２の実施例のサイクリック転送路
の構成、およびその駆動方法を示す。この実施例の感光
画素、行方向電荷転送装置、出力回路の構成は第１図の
それと同一なので図示省略する。

この実施例のサイクリック転送路１３は、各々２段の転
送段を有する一対の電荷貯蔵転送装置１４．１５により
構成される。即ち、サイクリック転送路１３は感光素子
数のｌ／２の４段の転送路によって構成される。また、
図示省略されているが列方向電荷転送路１６の転送段数
は２段で、４個の感光素子に１転送段が対応する。

第１実施例の第２の駆動方法と同様に、１フィールドの
列方向転送は２回の列方向転送動作から成る。まず第１
の列方向転送により第５図（ａ）。

（ｂ）に示すように信号電荷■、■が、続いて第２の列
方向転送により第５図（ｃ）、（ｄ）に示すように信号
電荷■、■がサイクリック転送路１３へ転送されて貯蔵
され、その後■、■、■。

■の順で行方向電荷転送装置６へ出力される。続いて第
３．第４の列方向転送により第５図（ｅ）に示すように
偶数番号の信号電荷■、■、■、■がサイクリック転送
路１３へ転送され、その後上記と同様に出力される。こ
うして、奇数番号の信号電荷■、■、■、■、偶数番号
の信号電荷■。

■、■、■の順でフィールド読出しが行われる。

なお当然のことながら、従来の固体撮像装置におけるフ
ィールド蓄積読み出し動作も行うことができる。その場
合には、最初のフィールドにおいて合成電荷■＋■、■
＋■、■＋■、■＋■を転送して出力し、次のフィール
ドにおいて合成電荷■＋■、■＋■、■十■を同様に転
送し出力することができる。

この第２実施例では、完全フィールド読み出しは行うこ
とができないが、上述したような素子の微細化に対して
有効である。即ち、列方向電荷転送路の幅を極力小さく
し、感光素子の受光面積（開口率）を最大限に大きくで
き、その結果として高い感度と高いＳ／Ｎ比が得られる
。

第６図は本発明の第３の実施例の平面構成を示す。

この実施例が第１図のそれと異る点は、列方向転送装置
２１による信号電荷の読み出しにインタレース方式を採
用していない点である。つまり、列方向転送装置２１は
感光画素１１〜Ｉ８の各々に対応した８個の転送段を有
し、隣接した行の信号電荷を同時に読み出して転送する
ことができる。

この非インタレース方式の固体撮像装置をサイクリック
転送路１２を用いてインタレース方式の装置として駆動
する２つの方法を第７図、第８図に示す。

第７図は第３実施例における第１の駆動方法を示す。

この場合、１フレームの列方向転送は４回に分けて行わ
れ、１回の列方向転送で隣接する２つの行の信号電荷が
転送される。

即ち、第７図（ａ）に示すようにまず第１の列方向転送
により信号電荷■がサイクリック転送路１２に転送され
る。サイクリック転送路１２は信号電荷■を受け取りこ
れを４段転送し、その４段目の転送の時に第７図（ｂ）
に示すように次の信号電荷■を受け取る。こうして、第
１の列方向転送の信号電荷■、■は４段の空転送段を間
に挟んでサイクリック転送路１２に貯蔵される。

その後第２の列方向転送が開始され、最初の信号電荷■
は第７図（Ｃ）に示すようにサイクリック転送路１２の
信号電荷■のすぐ後の空転送段に転送される。次いで信
号電荷■は第７図（ｄ）に示すように信号電荷■のすぐ
後の空転送段に転送される。

以下、同様に第３、第４の列方向転送動作が行われる。

その結果第７図（ｅ）に示すように、奇数番号の信号電
荷■、■、■、■の後に偶数番号の信号電荷■、■、■
、■が配置された配列で、信号電荷■〜■がサイクリッ
ク転送路１２に貯蔵される。その後は、このサイクリッ
ク転送路１２内での順序に従って信号電荷が行方向電荷
転送装置６に出力される。

この第１の方法はサイクリック転送路１２への信号電荷
の入力タイミングの制御により電荷配置順序をインタレ
ース方式に適合するように変換するものであったが、第
８図に示す第２の方法は出力タイミングの制御により同
様の作用をなすものである。

まず、第８図（ａ）に示すように列方向転送装置２１か
らサイクリック転送路１２に信号電荷■〜■がその番号
順に入力される。

その後、第８図（ｂ）に示すように最初の信号電荷■が
サイクリック転送路１２から出力される。

次の信号電荷■は出力されずにサイクリック転送され、
その次の信号電荷■が第８図（ｃ）に示すように出力さ
れる。以下同様にして、信号電荷■が出力され（第８図
（ｄ））　、その後に信号電荷■が出力される。

このようにして奇数番目の信号電荷■、■、■。

■が出力された後、第８図（ｅ）に示すように偶数番目
の信号電荷■、■、■、■の出力が行われる。

第９図は本発明の第４図の実施例を示す。今までの実施
例は全てＦＩＴ型固体撮影装置に適用されたものであっ
たのに対し、第４図の実施例はＦ　Ｔ　（Ｆｒａｍｅ　
Ｔｒａｎｓｆｅｒ）型固体影像装置に適用したものであ
る。図示のようにこのタイプの装置では、感光素子列１
自体が列方向転送装置を兼ねており、信号電荷■、■・
・・■を行番号順に出力する。

従って、この実施例の電荷転送動作はインタレース方式
を採用していない第６因ＦＩＴ型装置と実質的に同様で
ある。つまり、第７図や第８図に示すような駆動方法を
行うことにより、本来インタレース方式で信号電荷を読
み出すことができないＦＴ型固体影像信号から、インタ
レース方式で信号電荷を読み出すことができる。

第１０図は本発明の第５の実施例を示す。感光素子およ
び列方向電荷転送装置の構成は第１図のそれと同一であ
るため省略する。

この実施例が第１図の実施例と異なる点は、サイクリッ
ク転送路１２を構成する一対の電荷蓄積転送路８．９の
間に並列転送装置１７が設けられている点と、右側電荷
貯蔵転送装置９が信号電荷を上方へだけでなく下方へも
転送する機能も持つ点である。並列転送装置１７は右側
電荷貯蔵転送装置９の信号電荷を左側電荷貯蔵転送装置
８へ並列転送し、またはその逆方向へ並列転送する機能
をもつ。

第１１図は第５実施例における駆動方法の一例を示す。

左側電荷貯蔵転送装置８が第１１図（ａ）に示すように
奇数番号の信号電荷■、■、■、■を連続的に受け取り
、これを第１１図（ｂ）に示すように右側電荷貯蔵転送
装置９ヘサイクリツク転送する。

続いて第１１図（ｃ）に示すように並列転送装置１７が
右側電荷貯蔵転送装置９内の信号電荷■。

■、■、■を左側電荷貯蔵転送装置８へ並列転送する。

これにより、信号電荷■、■、■、■の配列順序が■、
■、■、■の順序に反転する。次に信号電荷■、■、■
、■は右側電荷貯蔵転送装置９ヘサイクリツク転送され
、同時に偶数番号の信号電荷■、■、■、■が列方向転
送装置２から左側電荷貯蔵転送装置８へ転送される。こ
れにより、第１１図（ｄ）に示すように信号電荷は電荷
貯蔵転送装置８．９内で紙面下方から番号の若い順に並
ぶこととなる。次いで、電荷貯蔵転送装置８゜９は交互
に信号電荷を下方へ転送し、信号電荷は■、■、■、■
、■、■、■、■の順で行方向電荷転送装置６へ出力さ
れる。

このように、この第５実施例では並列転送装置によりサ
イクリック転送路内の信号電荷の順序を一遍に並べ変え
る方法を用いることにより、サイクリック転送により電
荷順序を所定数づつ並べ換えて行く場合に要する手間を
節約することができる。

尚、この第５実施例により第１実施と同じ動作方法を実
施することも当然可能である。

上記第５実施例はＦＩＴ型固体撮像装置に適用したもの
であるが、第９図に示すようなＦＴ型の装置にも並列転
送装置を加えることができることは勿論である。

第１２図は本発明に係るサイクリック転送路の電極構成
の実施例を示す。第１３図はサイクリック転送路に更に
並列電荷転送装置を加えた場合の電極構成を示す。

サイクリック転送路の１転送段２０は４枚の電極から成
り、各電極に互いに異なる４相φ１〜φ４の転送パルス
が印加される周知の４層駆動構成となっている。この場
合、電極構造として例えば重ね合わせ２層多結晶シリコ
ン電極構造を用い、第１．第３相（φ１．φ３）電極を
第１層多結晶シリコンで形成し、第２．第４相（φ２゜
φ４）電極をＴＳ２層多結晶シリコンで形成すれば、サ
イクリック転送路の同一位相電極を全てのサイクリック
転送路について一体に形成することができる。

尚、本明細書に記載した好ましい実施例は例示的なもの
であり、限定的なものではない。本発明の必須の特徴か
ら逸脱することなく、他のやり方で本発明を実施するこ
とができる。例えば、サイクリック転送路の転送段の電
極枚数は第１１、Ｉ２図では４枚であるが、これを３枚
とすることもできる。本発明の範囲はクレームによって
示されており、それらのクレームの意味内に入るすべて
の変形例は本発明に含まれる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、列方向電荷転送
装置の下流に設けられる電荷貯蔵転送装置にサイクリッ
ク転送路を設けているため、信号電荷をそのサイクリッ
ク転送路に入力するタイミング又はそのサイクリック転
送路から出力するタイミングを制御することにより、列
方向転送装置により転送される信号電荷の順序とは独立
に任意の順序で信号電荷を読み出すことができ、従って
完全フィールド読出しによる隣接行間の垂直相関処理等
の必要な信号処理に応じた読み出し方が容易に行なうこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る固体撮像装置の第１実施例の平面
構成図、第２図は第１実施例における第１の駆動方法の
説明図、第３図は第１実施例における第２の駆動方法の
説明図、第４図は第１実施例における第３の駆動方法の
説明図、第５図は本発明の第２実施例の要部の平面構成
およびその駆動方法の説明図、第６図は本発明の第３実
施例の平面構成図、第７図は第３実施例の第１の駆動方
法の説明図、第８図は第３実施例の第２の駆動方法の説
明図、第９図は本発明の第４実施例の平面構成図、第１
０図は本発明の第５実施例の要部の平面構成図、第１１
図は第５実施例の駆動方法の説明図、第１２図、第１３
図は本発明におけるサイクリック転送路の電極構成の実
施例を示す平面構成図、第１４図は従来の固体撮像装置
の平面構成図である。 １１〜Ｉ８・・・感光素子、■〜■・・・信号電荷、１
・・・感光素子列、２．１６・・・列方向電荷転送装置
、６・・・行方向電荷転送装置、７・・・出力回路、８
゜ ９゜ １４゜ ５・・・電荷貯蔵転送装置、 １２゜ １３・・・サイクリック転送路、 １７・・・並列転 送装置、 ２０・・・１転送段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、列方向に並べられた複数個の感光素子 （Ｉ）を有する感光素子列（１）と、この感光素子列か
   ら出力される信号電荷を蓄積しかつ転送する電荷貯蔵転
   送装置とが設けられた固体撮像装置において、前記電荷
   貯蔵転送装置はループ状に連結された複数の転送段（８
   、１９、１０、１１）から成るサイクリック転送路（１
   ２）を有することを特徴とする固体撮像装置。 ２、前記電荷貯蔵転送装置は、互いに反対方向へ信号電
   荷を転送する第１の電荷貯蔵転送装置（８）と第２の電
   荷貯蔵転送装置（９）から成り、この第１および第２の
   電荷貯蔵転送装置（８、９）はその両端（１０、１１）
   において転送路が連結されて前記サイクリック転送路を
   構成する請求項１記載の固体撮像装置。 ３、前記感光素子列（１）に隣接して各感光素子（Ｉ）
   からの信号電荷を列方向へ転送するための列方向転送装
   置（２）が設けられているフレームインタライントラン
   スファ型の請求項１記載の固体撮像装置。 ４、前記感光素子列（１）自体が前記信号電荷を列方向
   に転送するように構成されているフレームトランスファ
   型の請求項１記載の固体撮像装置。 ５、前記サイクリック転送路（１２）の一部のいくつか
   の転送段（８、９）の信号電荷をサイクリック転送路の
   他のいくつかの転送段（９、８）へ並列転送する並列転
   送装置（１７）を有する請求項１記載の固体撮像装置。 ６、前記電荷貯蔵転送装置は、互いに反対方向へも同方
   向へも信号電荷を転送できる第１の電荷貯蔵転送装置（
   ８）と第２の電荷貯蔵転送装置（９）とを有し、この第
   １および第２の電荷貯蔵転送装置（８、９）はその両端
   において転送路が連結されて前記サイクリック転送路（
   １２）を構成し、さらに前記第１および第２の電荷貯蔵
   転送装置（８、９）の間に、第１の電荷貯蔵転送装置（
   ８）から第２の電荷貯蔵転送装置（９）へ又はその逆方
   向へ信号電荷を並列転送する並列転送装置（１７）が設
   けられている請求項５記載の固体撮像装置。 ７、複数の感光素子（Ｉ）を有する感光素子列（１）と
   、この感光素子列（１）から出力される信号電荷を受取
   って転送するループ状に連結された複数段の転送段から
   成るサイクリック転送路（１２）を有する電荷貯蔵転送
   装置とを備える固体撮像装置の駆動方法において、前記
   サイクリック転送路（１２）は既に受取った信号電荷を
   サイクリックに転送しつつ次に受取る信号電荷の受取り
   タイミングを制御することにより、信号電荷の配置順序
   を任意の順序に並べ換えることを特徴とする固体撮像装
   置の駆動方法。 ８、前記列方向電荷転送装置は前記感光素子列（１）の
   全信号電荷を複数回の列方向転送に分けて前記サイクル
   転送路（１２）へ転送し、前記サイクリック転送路（１
   ２）は１回の列方向転送により転送されるいくつかの信
   号電荷をその信号電荷相互間に所定数の空転送段が挟ま
   るように受け取り、この受け取った信号電荷をサイクリ
   ックに転送しつつ次の列方向転送により転送されるいく
   つかの信号電荷を既に受取った信号電荷の後の空転送段
   に受け取り、かかる動作を繰り返すことにより全信号電
   荷のサイクリック転送路内の配置順序を所望の順序に並
   べ換える請求項７記載の固体撮像装置の駆動方法。 ９、前記感光素子列（１）のインタレース方式による第
   １のフィールド（Ｉ１、Ｉ３、Ｉ５、Ｉ７）の全信号電
   荷（〈１〉、〈３〉、〈５〉、〈７〉）を第１の列方向
   転送により前記サイクリック転送路（１２）へ転送し、
   続いて第２のフィールド（Ｉ２、Ｉ４、Ｉ６、Ｉ８）の
   全信号電荷（〈２〉、〈４〉、〈６〉、〈８〉）を第２
   の列方向転送により前記サイクリック転送路（１２）へ
   転送し、前記サイクリック転送路（１２）は第１のフィ
   ールドの全信号電荷（〈１〉、〈３〉、〈５〉、〈７〉
   ）を信号電間相互間に１つの空転送段が挾まるように受
   け取った後、第２のフィールドの全信号電荷（〈２〉、
   〈４〉、〈６〉、〈８〉）を第１のフィールドの信号電
   荷（〈１〉、〈３〉、〈５〉、〈７〉）の間の空転送段
   に受け取ることにより、全信号電荷の配列順序を行番号
   （〈１〉、〈２〉、〈３〉、〈４〉、〈５〉、〈６〉、
   〈７〉、〈８〉）に並べ換える請求項８記載の固体撮像
   装置の駆動方法。 １０、前記感光素子列（１）のインタレース方式による
   第１のフィールド（Ｉ１、Ｉ３、Ｉ５、Ｉ７）の所定行
   数おきの信号電荷（〈１〉、〈５〉）を１回の列方向転
   送により前記サイクリック転送路（１２）へ転送し、続
   いて第２のフィールド　（Ｉ２、Ｉ４、Ｉ６、Ｉ８）の
   所定行数おきの信号電荷（〈２〉、〈６〉）を１回の列
   方向転送により前記サイクリック転送路（１２）へ転送
   し、以後かかる動作を繰り返し、前記サイクリック転送
   路（１２）は１回の列方向転送により転送された第１の
   フィールドの所定行数おきの信号電荷（〈１〉、〈５〉
   ）を所定転送段数おきに受け取り、次の列方向転送によ
   り転送された第２のフィールドの所定行数おきの信号電
   荷（〈２〉、〈６〉）を既に受取った第１のフィールド
   の信号電荷（〈１〉、〈５〉）の直後の空転送段に受け
   取り、以後かかる動作を繰り返すことにより、全信号電
   荷の配置順序を感光画素（Ｉ）の配列順序と同じ順序（
   〈１〉、〈２〉、〈３〉、〈４〉、〈５〉、〈６〉、〈
   ７〉、〈８〉）に並べ換える請求項８記載の固体撮像装
   置の駆動方法。 　１１、前記感光素子列（１）の隣接する２つの感光画
   素（Ｉ１、Ｉ２）の信号電荷（〈１〉、〈２〉）を１回
   の列方向転送で前記サイクリック転送路（１２）へ転送
   し、続いて次の隣接する２つの感光画素（Ｉ３、Ｉ４）
   信号電荷（〈３〉、〈４〉）を１回の列方向転送で前記
   サイクリック転送路（１２）へ転送し、以後かかる動作
   を繰り返し、前記サイクリック転送路（１２）は１回の
   列方向転送により転送される２つの信号電荷（〈１〉、
   〈２〉）をインタレース方式の１フィールドの行数に相
   当する転送段数おきに受け取り、次の列方向転送により
   転送される２つの信号電荷（〈３〉、〈４〉）を既に受
   取った信号電荷（〈１〉、〈２〉）の直後の空転送段に
   受取り、以後かかる動作を繰り返すことにより、全信号
   の配置順序をインタレース方式の第１のフィールドの全
   信号電荷（〈１〉、〈３〉、〈５〉、〈７〉）の後に第
   ２のフィールドの全信号電荷（〈２〉、〈４〉、〈６〉
   、〈８〉）が配置された順序（〈１〉、〈３〉、〈５〉
   、〈７〉、〈２〉、〈４〉、〈６〉、〈８〉）に並べ換
   える請求項８記載の固体撮像装置の駆動方法。 １２、複数の感光素子（Ｉ）を有する感光素子列（１）
   と、この感光素子列（１）から出力される信号電荷を受
   取って転送するループ状に連結された複数段の転送段（
   ８、９、１０、１１）から成るサイクリック転送路（１
   ２）を有する電荷貯蔵転送装置とを備える固体撮像装置
   の駆動方法において、前記サイクリック転送路（１２）
   は信号電荷をサイクリックに転送しつつその信号電荷を
   出力するタイミングを制御することにより、信号電荷と
   任意の順序で出力することを特徴とする固体撮像装置の
   駆動方法。 １３、前記感光素子列（１）のインタレース方式による
   第１のフィールドの全信号電荷（〈１〉、〈３〉、〈５
   〉、〈７〉）を第１の列方向転送で前記サイクリック転
   送路（１２）へ転送し、続いて第２のフィールドの全信
   号電荷（〈２〉、〈４〉、〈６〉、〈８〉）を第２の列
   方向転送で前記サイクリック転送路（１２）へ転送し、
   前記サイクリック転送路（１２）は第１および第２の列
   方向転送による信号電荷（〈１〉、〈３〉、〈５〉、〈
   ７〉、〈２〉、〈４〉、〈６〉、〈８〉）を相互間に空
   転送段を挾まずに連続的に受け取り、全信号電荷（〈１
   〉、〈３〉、〈５〉、〈７〉、〈２〉、〈４〉、〈６〉
   、〈８〉）の受け取りが終了した後に、全信号電荷を行
   番号順に（〈１〉、〈２〉、〈３〉、〈４〉、〈５〉、
   〈６〉、〈７〉、〈８〉）に出力する請求項１２記載の
   電荷転送装置の駆動方法。 １４、前記感光素子列（１）の全信号電荷 （〈１〉、〈２〉、〈３〉、〈４〉、〈５〉、〈６〉、
   〈７〉、〈８〉）を感光素子の配列順序に従って前記サ
   イクリック転送路（１２）に転送し、前記サイクリック
   転送路（１２）は前記信号電荷（〈１〉、〈２〉、〈３
   〉、〈４〉、〈５〉、〈６〉、〈７〉、〈８〉）を相互
   間に空転送段を挾まずに連続的に受け取り、全信号電荷
   （〈１〉、〈２〉、〈３〉、〈４〉、〈５〉、〈６〉、
   〈７〉、〈８〉）の受け取りが終了した後に、インタレ
   ース方式の第１のフィールドの信号電荷（〈１〉、〈３
   〉、〈５〉、〈７〉）を行番号順に出力し、続いて第２
   のフィールドの信号電荷（〈２〉、〈４〉、〈６〉、〈
   ８〉）を行番号順に出力する請求項１２記載の固体撮像
   装置の駆動方法。 １５、複数の感光素子を有する感光素子列 （１）と、この感光素子列（１）から出力された信号電
   荷を蓄積しかつ転送するための電荷貯蔵転送装置を備え
   、電荷貯蔵転送装置は、互いに逆方向へも同方向へも信
   号電荷を転送できかつ両端において転送路が連結されて
   サイクリック転送路を構成する第１および第２の電荷貯
   蔵転送装置（８、９）と、第１および第２の電荷貯蔵転
   送装置間（８、９）に設けられた並列転送装置（１７）
   とを有する固体撮像装置の駆動方法において、前記感光
   素子列（１）のインタレース方式による第１のフィール
   ドの全信号電荷（〈１〉、〈３〉、〈５〉、〈７〉）を
   第１の列方向転送により前記サイクリック転送路（１２
   ）へ転送し、続いて第２のフィールドの全信号電荷を第
   ２の列方向転送により前記サイクリック転送路（１２）
   へ転送し、サイクリック転送路（１２）は第１の電荷貯
   蔵装置（８）に連続的に前記第１の列方向転送による信
   号電荷（〈１〉、〈３〉、〈５〉、〈７〉）を受取りこ
   れを第２の電荷貯蔵転送装置（９）ヘサイクリック転送
   し、次いで並列転送装置（１７）が第２の電荷貯蔵装置
   （１９）内の信号電荷（〈１〉、〈３〉、〈５〉、〈７
   〉）を第１の電荷貯蔵装置（８）へ並列転送することに
   よりその信号電荷の配置順序を反転させ、次いでサイク
   リック転送装置（１２）が前記第１の電荷貯蔵装置（８
   ）内の信号電荷（〈７〉、〈５〉、〈３〉、〈１〉）第
   ２の電荷貯蔵転送装置（９）へサイクリック転送すると
   共に第１の電荷貯蔵転送装置（８）に前記第２の列方向
   転送による連続的に信号電荷（〈２〉、〈４〉、〈６〉
   、〈８〉）を受取り、その後第１および第２の電荷転送
   装置（８、９）が交互に信号電荷（〈１〉、〈２〉、〈
   ３〉、〈４〉、〈５〉、〈６〉、〈７〉、〈８〉）を出
   力することを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。