JPH0313080A - Ｔｄｉ方式固体撮像装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明はＴＤ１方式固体撮像装置に関し、特にその検
出器のレイアウトに関するものである。

〔従来の技術〕

第３図に従来のＴＤＩ方式の撮像装置を示す。

図において、ａＬｊ　（ｉ＝１〜ｍ、ｊ−１〜ｎ）は光
検出器、ｖ、（ｉ＝１−ｎ）は縦ＣＣＤ、Ｈ−ＣＣＤは
横ＣＣＤ、ＴｉＪ（ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ）はＭＯ３
Ｉ−ランジスタ、Ｓは各トランジスタ列Ｔ！１〜Ｔ、を
ｔ＝１からｍまで順次ＯＮさせるためのスキャナである
。

次に動作について説明する。レンズにより検出器上に投
影された像が検出器ａｉｊ上をｉ＝１〜ｍに向かって一
定速度Ｖで移動する場合を考える。

時刻ｔｏで位置ｙ０にあった像は、Ｔ秒後、ｙｌ−）’
ｏ＋Ｔｖの位置に移動すると仮定する。このＴ秒間で検
出器ａ　＋　；　（Ｊ　＝１　”−ｎ　）に像による信
号電荷が蓄積される。ここで、スキャナＳにより全ての
トランジスタＴＢ　（ｉ　＝１−ｍ、ｊ＝１〜ｎ）のゲ
ートに時間Ｔより十分短いパルス電圧を与え、“’ＯＮ
”′状態にすると検出器ａ、〜ａｌ＋ｑに蓄えられてい
た電荷は一斉に縦ＣＣＤＶ、〜ｖ７に移される。

次に時刻ｔがｔ≧ｔｏ＋Ｔのとき、像の速度Ｖと同じ速
度で縦ＣＣＤＶ、〜■７の電荷を像の進む方向に縦ＣＣ
Ｄクロックにより移動させる。ｔ≧ｔ、＋Ｔのとき、検
出器ａ＋＋−ａｌアには次に来る像が蓄えられ、検出器
ａｚ＋〜ａ２．．には時刻ｔ０≦ｔ≦ｔｏ十Ｔのときａ
ｌｌ〜ａｌｅに蓄えられたのと同じ像が蓄えられる。

ｔ＝ｔ、＋２７で、スキャナＳにより全てのトランジス
タＴ、ｊが“ＯＮ”状態となり、ｔｏ　士’ｒ≦ｔ≦ｔ
ｏ　＋２Ｔ間に検出器ａｚ＋〜ａ２ｒ＋に蓄えられてい
た電荷はＬ０≦ｔ≦ｔ、＋Ｔ間に検出器ａｌｌ〜ａ０に
蓄えられ、ｔｏ　＋Ｔ≦ｔ≦ｔｏ　＋２Ｔ間に縦ＣＣＤ
Ｖ、〜ｖ７により移動させられた電荷と加えられる。即
ち、このとき同じ像がたし合わされたことになる。

この操作をｍ回繰り返すことにより、時刻ｔ０にあった
像は時刻ｔ−ｔ０＋ｍＴのときｙ、の位置に移り、同じ
像がｍ回積算されたことになる。

積算された電荷は横ＣＣＤ　（Ｈ−ＣＣＤ）に移され、
次の時間Ｔの間にＯＵＴ端子から読み出され、以上の操
作を繰り返し行なう。

この結果、読み出された電荷のＳ／Ｎ比は、ｒ石−倍と
なり、検出器感度が向上する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のＴＤＴ方式固体撮像装置は以上のように構成され
ているので、検出器列間に１４ｃｃＤを配置する必要が
あり、この部分に投影される光を検出することはできな
いという欠点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、検出器列間に投影された光をも検出すること
のできるＴＤＩ方式固体撮像装置を得ることを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段］ この発明に係るＴＤ１方式固体↑最像装置は、従来のＴ
ＤＩ方式の固体撮像装置を縦方向に２組並べ、１組を他
の１組に対して横方向に１画素分ずらして配置したもの
である。

〔作用〕

この発明においては、第１の固体（最像装置に対して第
２の固体撮像装置を１画素分ずらして配置した構成とし
たから、第２の固体撮像装置の検知器により第１の固体
撮像装置の縦ＣＣＤ部に投影された光を検出することが
できる。

〔実施例］ 以下、この発明の一実施例を第１図について説明する。

第１図において、ａｉｊ及び”　’Ｌｊ　（ｉ＝１〜ｍ
。

ｊ＝１〜ｎ）は光検出器、Ｔ　ｉ　ｊ及びＴ′え、（ｉ
＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ）はＭＯ３Ｉ−ランジスタ、■！
及びＶ、”　　（ｉ＝１〜ｎ）は縦ＣＣＤ、Ｈ−ＣＣＤ
及びＨ−ＣＣＤ　’は横ＣＣＤ、Ｓ及びＳ″ｔよそれぞ
れ各トランジスタ列Ｔ”−＋〜Ｔ　ｉ　ｎ及びＴ１．〜
Ｔ　！　ｎ゛をｉ＝１〜ｍまで順次ＯＮさせるためのス
キャナである。

ＴＤＩとＴＤＴ’は２つのＴＤＩ方式の固体撮像装置を
示し、ＴＤＩとＴＤＩ’のパターンサイズは全て同一で
ある。

次に撮像装置ＴＤＩの動作について説明する。

レンズにより集光された像を検出器ａｉｊ上をｉ−１〜
ｍに向かって一定速度Ｖで移動させる。

時刻ｔ０で位置ｙ０にあった像はＴ秒後、ｙ−ｙｏ＋ｖ
Ｔに移動するとする。このＴ秒間で検出器ａｌｌ〜ａｌ
ｎに像によって発生する信号電荷が蓄積される。ここで
スキャナＳにより全てのトランジスタＴｉｊのゲートに
時間Ｔより十分短いパルス電圧を与え、ＯＮ　”状態に
すると、検出器ａ１、〜ａ１，１に有った電荷はそれぞ
れ縦ＣＣＤＶ、〜ｖ１に移される。

次にｔｏ　＋’ｒ≦ｔ≦ｔｏ　＋２Ｔの間に像の速度Ｖ
と同じ速度で縦ＣＣＤＶ、〜ｖ０の電荷を像の進む方向
に転送する。この期間に検出器ａｌｌ−ａ１１には次の
像が蓄積され、検出器ａ２□〜ａ２ｆｉには前の時間ｔ
０≦Ｌ≦ｔｏ＋Ｔにａｌｌ”””ａｌ、、に蓄えられて
いたのと同じ像が蓄えられる。

ｔ＝ｔｏ　＋２７で、スキャナＳにより全てのトランジ
スタＴＢが’ＯＮ”状態とされ、ａ２．”−ａ２７に蓄
えられた電荷は、縦ＣＣＤＶ、〜■７を像と同じ速度で
転送されてきた電荷と加えられる。

このとき■１〜■７で、同じ像による信号が加えられた
ことになり、信号量は２倍になる。

縦方向にｍ個の検出器を並べ、この操作をｍ回繰り返せ
ば、同じ像による信号がｍ回積算されたことになり、Ｓ
／Ｎ比は５１倍となる。積算された電荷は横ＣＣＤ　（
Ｈ−ＣＣＤ）に移され、時間Ｔの期間内に端子０１より
読み出される。

像はさらに■の速さで進み、像は撮像装置ＴＤ■゛に移
動し、時刻も。°でｙｏ　°の位置にきたとする。検出
器ａ、ｊとａ８、°の大きさは全て等しいので、Ｔ秒後
、像は）’＋＝’１０”士Ｔｖに移動する。このＴ秒間
に撮像装置ＴＤＩの縦ＣＣＤ上に結像したため、検出で
きなかった像を撮像装置ＴＤＭでは検出器ａ　”　ｌｌ
〜ａ　’　Ｉｎで検出する。

以下、撮像装置ＴＤＩと同じ操作を繰り返すことにより
、撮像装置ＴＤＩで検出不可能であった像を撮像装置Ｔ
ｂＩ’で全て検出することができる。

なお、上記実施例では検出器の幅と縦ＣＣＤ部の幅が共
に等しい場合を示したが、第２閲の本発明の他の実施例
に示すように、分解能を上げるため検出器幅を小さくし
、横方向の検出器間隔が検出器幅の２倍になる場合には
ＴＤＩを３段用意し、横方向に１画素分ずらせて配置す
るようにすればよい。

〔発明の効果］ 以上のように、この発明によればＴＤＩ方式固体撮像装
置において、複数のＴＤＩ方式の撮像装置を縦方向に並
べ、１画素分ずつ横方向にずらして配置する構成とした
から、像を１００％検出できるものが得られる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるＴＤＩ方式の固体撮像
装置を示す図、第２図は本発明の他の実施例によるＴＤ
Ｉ方式の固体撮像装置を示す図、第３図は従来のＴＤＴ
方式の固体撮像装置を示す図である。 ａ・・＋　　ａ　’　ｉＪ＋　　ａ　”ｉｊは光検出器
、Ｖ、、Ｖ。 ■、″は纒ＣＣＤ、Ｔｉｊ、Ｔｉｊ’はＭＯＳ）ランジ
スタ、Ｈ−ＣＣＤ　　Ｈ−ＣＣＤ’、Ｈ−ＣＣＤ”は横
方向のＣＣＤ、ＯＵＴ、Ｏ，、Ｏ□は出力端子、ｓ、ｓ
’はスキャナである。 なお図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）２次元状に規則的に並べられた光検出器と、その
   光検出器列の間に縦方向に配置されたＣＣＤとを有し、 各ＣＣＤの終端部が横方向に配置された１本のＣＣＤに
   電気的に接続されたＴＤＩ方式固体撮像装置において、 この装置を複数個縦に並べ、各々の装置が横方向に検出
   器の幅に相当する長さだけずれた位置に来るよう配置し
   たことを特徴とするＴＤＩ方式固体撮像装置。