JPH0319582A - 固体撮像装置とその駆動方法 - Google Patents
固体撮像装置とその駆動方法Info
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- JPH0319582A JPH0319582A JP1153707A JP15370789A JPH0319582A JP H0319582 A JPH0319582 A JP H0319582A JP 1153707 A JP1153707 A JP 1153707A JP 15370789 A JP15370789 A JP 15370789A JP H0319582 A JPH0319582 A JP H0319582A
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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、固体撮像装置およびその駆動方法に関し、特
に、ダイナミックレンジを低下させることなく水平解像
度を向上させることができる固体撮像装置およびその駆
動方法に関する．［従来の技術］ 従来の電荷転送機能を利用したインターライントランス
ファ型固体撮像装置について図面を参照して説明する． 第６図は、インターライントランスファ型固体撮像装置
の全体構成図である．第６図において、６１は、水平方
向および垂直方向に規則的に配列された受光部、６３は
、受光部６１で光電変換され蓄積された信号電荷を転送
する垂直転送部、６２は、受光部６１から垂直転送部６
３に信号電荷を読み出す信号電荷読み出し部、６４は、
垂直転送部６３によって転送されてきた信号電荷を受け
取り、水平方向に転送する水平転送部、６５は、水平転
送部６４によって転送されてきた信号電荷を出力する出
力部である． 第７図は、第６図において受光部６１、信号電荷読み出
し部６２および垂直転送部６３を含む部分の詳細図であ
る．第７図において、６３ａ、６３ｂ、６３ｃおよび６
３ｄは、それぞれ垂直転送部６３の第１、第２、第３お
よび第４転送電極であり、６９は、隣接する受光部６１
を分離するチャネルストップである．第１〜第４転送！
掻６３ａ〜６３ｄおよび信号電荷読み出し部６２には、
それぞれクロックパルスφｖ１、φｖ２、φｖ３、φν
４およびφＴＧが印加され、これらのパルスによって信
号電荷の受光部６１から垂直転送部６３への読み出し動
作および垂直転送部６３内での電荷転送動作が実行され
る． 第１〜第４転送電極６３ａ〜６３ｄおよび信号電荷読み
出し部６２に印加されるパルスのタイミングチャートを
第８図に示し、各時刻での各転送電極６３ａ〜６３ｄ下
の転送路でのチャネル電位および信号ｔＲの転送状況を
第９図に示す．ｔｏは信号電荷が受光部６１から垂直転
送部６３に転送される前の状態である．時刻ｔ１におい
て、信号電荷読み出し部６２に印加されたバルスφＴＧ
がハイレベルＶ ＴＯ．ｉになり、信号電荷は受光部６
１から垂直転送部６３に転送され、すでに形成されてい
る第２〜第４転送電極６３ｂ〜６３ｄ下のポテンシャル
井戸に蓄えられる．通常のフィールド蓄積動作において
は、垂直方向の隣り合う２つずつのベアの受光部の信号
電荷は１つに混合され独立した１つの信号電荷となされ
るので、この場合蓄えられた信号電荷の列を２Ｑ１ ．
２Ｑ２．・・・２ＱＪ ．２ＱＪ＋１ ．・・・と書く
ことにする．続いて時刻ｔ２において、第２転送電極６
３ｂに印加されていたバルスφｖ２がローレベルｖＬに
なり、第２転送電極６３ｂ下のポテンシャル井戸は消滅
し、時刻ｔ３において、第１転送電ｆ！６３ａに印加さ
れたバルスφＶｌがハイレベルＶＨになることにより第
１転送電極６３ａ下にポテンシャル井戸が形成され、信
号電荷列２Ｑ１、２Ｑ２、・・、２ＱＪ ．２ＱＪ＋１
、・・・は、第２〜第４転送電極６３ｂ〜６３ｄ下の
ポテンシャル井戸から、第３、第４、第１転送電極６３
ｃ、６３ｄ、６３ａ下のポテンシャル井戸へと転送され
る．以下、第８図、第９図に示すように、順に信号電荷
の蓄積されている電極下と転送方向に隣接する電極下に
ポテンシャル井戸を発生させ、転送方向と反対方向に隣
接する電極下のポテンシャル井戸を消滅させる動作を繰
り返すことによって信号電荷列２Ｑ１ ．２Ｑ２−・・
・、２ＱＪ’、２ＱＪ−１、・・・を、水平転送部６４
へ転送する．この信号電荷は、水平転送部内を転送され
出力部６５より出力される． ［発明が解決しようとする課題］ 従来の楕造のインターライントランスファ型固体撮像装
置では、垂直方向の受光部の１列に対して垂直転送部１
列が対応している．ここで、単位画素をなす受光部の最
大ＭＷ電荷量は、プロセス条件および駆動条件が同一の
場合、その面積によって定まる．一方、垂直転送部で転
送できる最大電荷量も、プロセス条件および駆動条件が
同一の場合、それを楕戒する転送電極の面積によって決
定される．そして、受光部および垂直転送部の面積は、
それぞれの最大電荷量の値がちょうどバランスし、垂直
転送部でブルーミング現象が生じないように設計される
．したがって、チップの有効画素サイズが一定の場合、
水平方向の画素数を増やし、水平解像度を向上させるた
めには、必然的に受光部および垂直転送部の面積を減少
させなければならない．そのため、従来の固体撮像装置
においては、解像度を上げようとすると受光部での最大
蓄積電荷量が減少し゛Ｃしまいダイナミックレンジが低
下してしまう。
に、ダイナミックレンジを低下させることなく水平解像
度を向上させることができる固体撮像装置およびその駆
動方法に関する．［従来の技術］ 従来の電荷転送機能を利用したインターライントランス
ファ型固体撮像装置について図面を参照して説明する． 第６図は、インターライントランスファ型固体撮像装置
の全体構成図である．第６図において、６１は、水平方
向および垂直方向に規則的に配列された受光部、６３は
、受光部６１で光電変換され蓄積された信号電荷を転送
する垂直転送部、６２は、受光部６１から垂直転送部６
３に信号電荷を読み出す信号電荷読み出し部、６４は、
垂直転送部６３によって転送されてきた信号電荷を受け
取り、水平方向に転送する水平転送部、６５は、水平転
送部６４によって転送されてきた信号電荷を出力する出
力部である． 第７図は、第６図において受光部６１、信号電荷読み出
し部６２および垂直転送部６３を含む部分の詳細図であ
る．第７図において、６３ａ、６３ｂ、６３ｃおよび６
３ｄは、それぞれ垂直転送部６３の第１、第２、第３お
よび第４転送電極であり、６９は、隣接する受光部６１
を分離するチャネルストップである．第１〜第４転送！
掻６３ａ〜６３ｄおよび信号電荷読み出し部６２には、
それぞれクロックパルスφｖ１、φｖ２、φｖ３、φν
４およびφＴＧが印加され、これらのパルスによって信
号電荷の受光部６１から垂直転送部６３への読み出し動
作および垂直転送部６３内での電荷転送動作が実行され
る． 第１〜第４転送電極６３ａ〜６３ｄおよび信号電荷読み
出し部６２に印加されるパルスのタイミングチャートを
第８図に示し、各時刻での各転送電極６３ａ〜６３ｄ下
の転送路でのチャネル電位および信号ｔＲの転送状況を
第９図に示す．ｔｏは信号電荷が受光部６１から垂直転
送部６３に転送される前の状態である．時刻ｔ１におい
て、信号電荷読み出し部６２に印加されたバルスφＴＧ
がハイレベルＶ ＴＯ．ｉになり、信号電荷は受光部６
１から垂直転送部６３に転送され、すでに形成されてい
る第２〜第４転送電極６３ｂ〜６３ｄ下のポテンシャル
井戸に蓄えられる．通常のフィールド蓄積動作において
は、垂直方向の隣り合う２つずつのベアの受光部の信号
電荷は１つに混合され独立した１つの信号電荷となされ
るので、この場合蓄えられた信号電荷の列を２Ｑ１ ．
２Ｑ２．・・・２ＱＪ ．２ＱＪ＋１ ．・・・と書く
ことにする．続いて時刻ｔ２において、第２転送電極６
３ｂに印加されていたバルスφｖ２がローレベルｖＬに
なり、第２転送電極６３ｂ下のポテンシャル井戸は消滅
し、時刻ｔ３において、第１転送電ｆ！６３ａに印加さ
れたバルスφＶｌがハイレベルＶＨになることにより第
１転送電極６３ａ下にポテンシャル井戸が形成され、信
号電荷列２Ｑ１、２Ｑ２、・・、２ＱＪ ．２ＱＪ＋１
、・・・は、第２〜第４転送電極６３ｂ〜６３ｄ下の
ポテンシャル井戸から、第３、第４、第１転送電極６３
ｃ、６３ｄ、６３ａ下のポテンシャル井戸へと転送され
る．以下、第８図、第９図に示すように、順に信号電荷
の蓄積されている電極下と転送方向に隣接する電極下に
ポテンシャル井戸を発生させ、転送方向と反対方向に隣
接する電極下のポテンシャル井戸を消滅させる動作を繰
り返すことによって信号電荷列２Ｑ１ ．２Ｑ２−・・
・、２ＱＪ’、２ＱＪ−１、・・・を、水平転送部６４
へ転送する．この信号電荷は、水平転送部内を転送され
出力部６５より出力される． ［発明が解決しようとする課題］ 従来の楕造のインターライントランスファ型固体撮像装
置では、垂直方向の受光部の１列に対して垂直転送部１
列が対応している．ここで、単位画素をなす受光部の最
大ＭＷ電荷量は、プロセス条件および駆動条件が同一の
場合、その面積によって定まる．一方、垂直転送部で転
送できる最大電荷量も、プロセス条件および駆動条件が
同一の場合、それを楕戒する転送電極の面積によって決
定される．そして、受光部および垂直転送部の面積は、
それぞれの最大電荷量の値がちょうどバランスし、垂直
転送部でブルーミング現象が生じないように設計される
．したがって、チップの有効画素サイズが一定の場合、
水平方向の画素数を増やし、水平解像度を向上させるた
めには、必然的に受光部および垂直転送部の面積を減少
させなければならない．そのため、従来の固体撮像装置
においては、解像度を上げようとすると受光部での最大
蓄積電荷量が減少し゛Ｃしまいダイナミックレンジが低
下してしまう。
［課題を解決するための手Ｇ］
本発明の固体撮像装置は、複数の垂直転送部の信号電荷
転送方向に沿って、その両側に一対の第１および第２の
受光部の列を配置し、さらに、この垂直転送部と水平転
送部の間に画素選択スイッチコントローラによって切り
替わる画素選択スイッチと、一対の受光部の列に対応す
る対をなす第１および第２の信号電荷一時蓄積部とを設
け、垂直転送部の両側に配置された第１および第２の受
光部の列からの信号電荷のうちまず片側の信号電荷を画
素選択スイッチによって選択された信号電荷一時蓄積部
に転送し、続いて残った側の受光部の列からの信号電荷
を画素選択スイッチを切り替えて残りの側の信号電荷一
時蓄積部に転送し、信号電荷一時蓄積部に形成された信
号電荷を順次水平転送部によって水平方向に転送し出力
するように楕成される． ［実８ｋ例］ 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
． 第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図である．第
１図において５１１ａ、ｌｌｂは、交互に垂直方向に列
状に配列された第１および第２受光部、１３は、第１お
よび第２受光部１１ａ、１ｌｂの列で光電変換され蓄積
された信号電荷を転送する垂直転送部５１２ａ、１２ｂ
は、第１および第２受光部１１ａ、１． １ ｂから垂
直転送部１３に信号電荷を読み出す第ｌおよび第２信号
電荷読み出し部、１６は、垂直転送部１３内の信号電荷
をそれぞれ第１および第２信号電荷一時蓄積部１８ａ、
１８ｂに振り分ける画素選択スイッチ、１７は、画素選
択スイッチコントローラである．第１および第２信号電
荷一ｖｆ蓄積部１８ａ，１８ｂに一時蓄積された信号電
荷は水平転送部１４を介して出力部１５より出力される
． 第２図は、第１図の第１および第２受光部１１ａ．ｌｌ
ｂ、第１および第２信号電荷読み出し部１２ａ、１２ｂ
、垂直転送部１３からなる部分付近の詳細図である．第
２図において、１３ａ、１３ｂ、］． ３ ｃおよび１
．３ｄは、垂直転送部ｌ３の第１、第２、第３および第
４の転送電極であり、１９は、各受光部を分離するチャ
ネルストップである．第１〜第４転送電＆ １ ３ ａ
〜１３ｄおよび第１、第２信号電荷読み出し部１２ａ、
１２ｂにそれぞれ、クロックバルスφＶｌ〜φｖ４、φ
ＴＧＬ、φＴＧＲを印加し読み出しおよび転送動作を行
う．第３図は、これらのクロックパルスのタイミングチ
ャートであり、第４図は、第３図における各時刻での第
１〜第４転送電Ｆｉ １ ３ ａ〜１３ｄ下の転送路で
のチャネル電位および信号電荷転送状況を示す図である
。第３、４図において、時刻ｔｏでは、垂直転送部１３
へは、第１受光部１１ａおよび第２受光部１１ｔ）から
信号電荷がまだ転送されていない．時刻１，において、
第１信号電荷読み出し部１２ａに印加されたパルスφＴ
（ＩＬがハイレベルφＴＧＬＨになり、信号電荷は第１
受光部１１ａから垂直転送部１３に転送され、すでに形
成されている第２〜第４転送電極１３ｂ〜１３ｄ下のポ
テンシャル井戸に蓄えられる．通常のフィールド蓄積動
作においては垂直方向の隣り合うペアの受光部の信号電
荷は一つに混合され独立した一つの信号電荷となされる
ので、この場合蓄えられた信号電荷の列を２ＱＩＬ、２
Ｑ２Ｌ、・・・、２ＱＪ、２ＱＪや１、・・・と書くこ
とにする． 続いて、時刻ｔ２において、第２転送電極ｌ３ｂに印加
されたバルスφｖ２がローレベルＶＬになり、第２転送
電極１３ｂ下のポテンシャル井戸は消滅し、時刻ｔ３に
おいて第１転送電ｉ１３ａに印加されたパルスφＶｌが
ハイレベルＶＨになることにより第１転送電極１３ａ下
にポテンシャル井戸が形成され、信号電荷列２ＱＩＬ、
２Ｑ２Ｌ、・・・２ＱＪ ． ２ＱＪ＋ＩＬ、・・・は
、第２〜第４転送電極１３ｂ〜１３ｄ下のポテンシャル
井戸から、第３、第４および第１転送電極１３ｃ、１３
ｄ、１３ａ下のボテンシ゛ヤル井戸へと転送される．以
下、第３図、第４図に示すように、順に信号電荷の蓄積
されている電極下と転送方向に隣接する電極下にポテン
シャル井戸を形成し、転送方向？反対方向に隣接する電
極下のポテンシャル井戸を消滅させる動作を繰り返すこ
とによって信号電荷列２Ｑ＋’、２Ｑ２Ｌ、・・・、２
ＱＪＬ、２ＱＪ＋１Ｌ、・・・を、第１および第２信号
電荷一時蓄積部１８ａ、１８ｂの方向に転送する．その
際、画素選択スイッチ１６にて予め第１信号電荷蓄積部
１８ａ側に垂直転送部ｌ３を接続しておくことにより、
信号電荷列２ＱＩＬ、２Ｑ２Ｌ、・・・、２ＱＪＬ、２
ＱＪ＋ｌＬ、・・・は、第３図図示のパルスとは異なる
クロックパルスφＬ ｛図示せず｝によって第ｌ信号電
荷一時蓄積部１８ａに転送される． 信号電荷列２Ｑ＋Ｌ、２Ｑ２Ｌ、・・・、２ＱＪＬ、２
ＱＪ■し、・・・が完全に第１信号電荷一時ＭＮ部１８
ａに転送された後、画素選択スイッチ１６を画素選択ス
イッチコントローラ１７により切り替え、第２信号電荷
一時蓄積部１８ｂと垂直転送部１３を接続する．以下、
第３図、第４図のｔｏ ．ｔ１ｔ２′、・・・において
、第１受光部１１ａからの信号電荷を読み出し転送した
のと同様のタイミングで第２受光部１ｌｂからの信号電
荷を第２信号電荷読み出し１２ｂより垂直転送部１３に
読み出し、信号電荷列２ＱＩＲ、２Ｑ２Ｒ、・・・、２
ＱＪＲ、２Ｑノ＋４”、・・・を垂直転送部１３から第
２信号電荷一時蓄積部１８ｂに完全に転送する． その後、第１および第２信号電荷一時蓄積部１８ａ、１
８ｂからの信号電荷を順次水平転送部１４を通して出力
部１５に転送しこれを出力させて一連の動作が完了する
． 上記した第】および第２受光部からの信号電荷の読み出
しとそれに続く、信号電荷の第１および第２信号電荷一
時蓄積部への転送動作を垂直プランキング期間中に完了
するようにすれば、その後の水平転送部での信号電荷の
転送動作および出力部からの信号電荷の出力動作は従来
のインターライントランスファ型固体撮像装置と全く同
じ駆動のフォーマットで行うことができる． 第５図は、本発明の他の実施例を示す全体横成図である
．同図において、第１図の実施例と共通する部分には１
桁目が共通する参照番号が付されている．この実施例の
先の実施例と異なる点は、先の実施例における水平転送
部１４および出力部を、それぞれ第１および第２水平転
送部５４ａ、５４ｂと第１および第２出力部５５ａ、５
５ｂに分け、第１信号電荷一時蓄積部５８ａに蓄積され
た信号電荷を第１水平転送部５４ａを介して第１出力部
５５ａから出力し、第２信号電荷一時蓄積部５８ｂに蓄
積された信号電荷を第２水平転送部５４ｂを介して第２
出力部５５ｂから出力するようにした点である．この実
施例によれば、先の実施例に比較して、水平転送部の段
数を半分に減らすことができるのでパターン設計上余裕
のある設計ルールで設計ができる．また、水平の駆動周
波数を先の実施例の２分の１にできるので輻射ノイズを
軽減させ、消費電力を低下させることができる．さらに
、カラー用撮像装置としてこの実ｔｔｆ！．例を適用し
た場合、カラーフィルタを水平方向に一画素おきに同色
となるように配列すれば色信号を最初から分離した形で
取り出せるので外部に色信号分離回路を必要としないと
いう利点もある．［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、従来のインター
ライントランスファ型固体撮像装置に較べて垂直転送部
の本数を半分に減らすことができるので、同一有効画素
面積のチップと比較した場合、個々の受光部の面積を変
えることなく水平方向に受光部の数を増やすことできる
．従って、ダイナミックレンジを低下させることなく、
水平解像度の向上を図ることができる．例えば、第６図
の従来例において２分の１インチ３５万画素（水平７０
０画素×垂直５００画素）のインターライントランスフ
ァ型固体撮像装置では、その垂直転送部および受光部を
分離するチャネルス１・ツブを含めた部分の水平方向の
長さは、水平方向の１画素当たり（第６図のＡに相当〉
約４ Ｉｌｍである．したがって、本発明の梼或による
固体撮像装置の場合、 ４μｍＸ７００画素Ｘ ］． ／ ２ ＝ １ ４ ０
０ ｔｔ ｍ分だけ水平方向に画素数を増やすことが
できる．ここで、第１、第２受光部、第１、第２信号電
荷読み出し部、垂直転送部の大きさを従来例の受光部、
信号電荷読み出し部、垂直転送部と同じとすれば、２本
の受光部列と１本の垂直転送部との水平方向の寸法（第
１図のＢに相当）は１５μｍとなるので、 １４００μｍ÷１５μｍＸ２画素Ｌ−．１８６画素（小
数点以下切り捨て）より水平方向に１８６画素増やすこ
とができ、水平解像度は大きく改善される．
転送方向に沿って、その両側に一対の第１および第２の
受光部の列を配置し、さらに、この垂直転送部と水平転
送部の間に画素選択スイッチコントローラによって切り
替わる画素選択スイッチと、一対の受光部の列に対応す
る対をなす第１および第２の信号電荷一時蓄積部とを設
け、垂直転送部の両側に配置された第１および第２の受
光部の列からの信号電荷のうちまず片側の信号電荷を画
素選択スイッチによって選択された信号電荷一時蓄積部
に転送し、続いて残った側の受光部の列からの信号電荷
を画素選択スイッチを切り替えて残りの側の信号電荷一
時蓄積部に転送し、信号電荷一時蓄積部に形成された信
号電荷を順次水平転送部によって水平方向に転送し出力
するように楕成される． ［実８ｋ例］ 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
． 第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図である．第
１図において５１１ａ、ｌｌｂは、交互に垂直方向に列
状に配列された第１および第２受光部、１３は、第１お
よび第２受光部１１ａ、１ｌｂの列で光電変換され蓄積
された信号電荷を転送する垂直転送部５１２ａ、１２ｂ
は、第１および第２受光部１１ａ、１． １ ｂから垂
直転送部１３に信号電荷を読み出す第ｌおよび第２信号
電荷読み出し部、１６は、垂直転送部１３内の信号電荷
をそれぞれ第１および第２信号電荷一時蓄積部１８ａ、
１８ｂに振り分ける画素選択スイッチ、１７は、画素選
択スイッチコントローラである．第１および第２信号電
荷一ｖｆ蓄積部１８ａ，１８ｂに一時蓄積された信号電
荷は水平転送部１４を介して出力部１５より出力される
． 第２図は、第１図の第１および第２受光部１１ａ．ｌｌ
ｂ、第１および第２信号電荷読み出し部１２ａ、１２ｂ
、垂直転送部１３からなる部分付近の詳細図である．第
２図において、１３ａ、１３ｂ、］． ３ ｃおよび１
．３ｄは、垂直転送部ｌ３の第１、第２、第３および第
４の転送電極であり、１９は、各受光部を分離するチャ
ネルストップである．第１〜第４転送電＆ １ ３ ａ
〜１３ｄおよび第１、第２信号電荷読み出し部１２ａ、
１２ｂにそれぞれ、クロックバルスφＶｌ〜φｖ４、φ
ＴＧＬ、φＴＧＲを印加し読み出しおよび転送動作を行
う．第３図は、これらのクロックパルスのタイミングチ
ャートであり、第４図は、第３図における各時刻での第
１〜第４転送電Ｆｉ １ ３ ａ〜１３ｄ下の転送路で
のチャネル電位および信号電荷転送状況を示す図である
。第３、４図において、時刻ｔｏでは、垂直転送部１３
へは、第１受光部１１ａおよび第２受光部１１ｔ）から
信号電荷がまだ転送されていない．時刻１，において、
第１信号電荷読み出し部１２ａに印加されたパルスφＴ
（ＩＬがハイレベルφＴＧＬＨになり、信号電荷は第１
受光部１１ａから垂直転送部１３に転送され、すでに形
成されている第２〜第４転送電極１３ｂ〜１３ｄ下のポ
テンシャル井戸に蓄えられる．通常のフィールド蓄積動
作においては垂直方向の隣り合うペアの受光部の信号電
荷は一つに混合され独立した一つの信号電荷となされる
ので、この場合蓄えられた信号電荷の列を２ＱＩＬ、２
Ｑ２Ｌ、・・・、２ＱＪ、２ＱＪや１、・・・と書くこ
とにする． 続いて、時刻ｔ２において、第２転送電極ｌ３ｂに印加
されたバルスφｖ２がローレベルＶＬになり、第２転送
電極１３ｂ下のポテンシャル井戸は消滅し、時刻ｔ３に
おいて第１転送電ｉ１３ａに印加されたパルスφＶｌが
ハイレベルＶＨになることにより第１転送電極１３ａ下
にポテンシャル井戸が形成され、信号電荷列２ＱＩＬ、
２Ｑ２Ｌ、・・・２ＱＪ ． ２ＱＪ＋ＩＬ、・・・は
、第２〜第４転送電極１３ｂ〜１３ｄ下のポテンシャル
井戸から、第３、第４および第１転送電極１３ｃ、１３
ｄ、１３ａ下のボテンシ゛ヤル井戸へと転送される．以
下、第３図、第４図に示すように、順に信号電荷の蓄積
されている電極下と転送方向に隣接する電極下にポテン
シャル井戸を形成し、転送方向？反対方向に隣接する電
極下のポテンシャル井戸を消滅させる動作を繰り返すこ
とによって信号電荷列２Ｑ＋’、２Ｑ２Ｌ、・・・、２
ＱＪＬ、２ＱＪ＋１Ｌ、・・・を、第１および第２信号
電荷一時蓄積部１８ａ、１８ｂの方向に転送する．その
際、画素選択スイッチ１６にて予め第１信号電荷蓄積部
１８ａ側に垂直転送部ｌ３を接続しておくことにより、
信号電荷列２ＱＩＬ、２Ｑ２Ｌ、・・・、２ＱＪＬ、２
ＱＪ＋ｌＬ、・・・は、第３図図示のパルスとは異なる
クロックパルスφＬ ｛図示せず｝によって第ｌ信号電
荷一時蓄積部１８ａに転送される． 信号電荷列２Ｑ＋Ｌ、２Ｑ２Ｌ、・・・、２ＱＪＬ、２
ＱＪ■し、・・・が完全に第１信号電荷一時ＭＮ部１８
ａに転送された後、画素選択スイッチ１６を画素選択ス
イッチコントローラ１７により切り替え、第２信号電荷
一時蓄積部１８ｂと垂直転送部１３を接続する．以下、
第３図、第４図のｔｏ ．ｔ１ｔ２′、・・・において
、第１受光部１１ａからの信号電荷を読み出し転送した
のと同様のタイミングで第２受光部１ｌｂからの信号電
荷を第２信号電荷読み出し１２ｂより垂直転送部１３に
読み出し、信号電荷列２ＱＩＲ、２Ｑ２Ｒ、・・・、２
ＱＪＲ、２Ｑノ＋４”、・・・を垂直転送部１３から第
２信号電荷一時蓄積部１８ｂに完全に転送する． その後、第１および第２信号電荷一時蓄積部１８ａ、１
８ｂからの信号電荷を順次水平転送部１４を通して出力
部１５に転送しこれを出力させて一連の動作が完了する
． 上記した第】および第２受光部からの信号電荷の読み出
しとそれに続く、信号電荷の第１および第２信号電荷一
時蓄積部への転送動作を垂直プランキング期間中に完了
するようにすれば、その後の水平転送部での信号電荷の
転送動作および出力部からの信号電荷の出力動作は従来
のインターライントランスファ型固体撮像装置と全く同
じ駆動のフォーマットで行うことができる． 第５図は、本発明の他の実施例を示す全体横成図である
．同図において、第１図の実施例と共通する部分には１
桁目が共通する参照番号が付されている．この実施例の
先の実施例と異なる点は、先の実施例における水平転送
部１４および出力部を、それぞれ第１および第２水平転
送部５４ａ、５４ｂと第１および第２出力部５５ａ、５
５ｂに分け、第１信号電荷一時蓄積部５８ａに蓄積され
た信号電荷を第１水平転送部５４ａを介して第１出力部
５５ａから出力し、第２信号電荷一時蓄積部５８ｂに蓄
積された信号電荷を第２水平転送部５４ｂを介して第２
出力部５５ｂから出力するようにした点である．この実
施例によれば、先の実施例に比較して、水平転送部の段
数を半分に減らすことができるのでパターン設計上余裕
のある設計ルールで設計ができる．また、水平の駆動周
波数を先の実施例の２分の１にできるので輻射ノイズを
軽減させ、消費電力を低下させることができる．さらに
、カラー用撮像装置としてこの実ｔｔｆ！．例を適用し
た場合、カラーフィルタを水平方向に一画素おきに同色
となるように配列すれば色信号を最初から分離した形で
取り出せるので外部に色信号分離回路を必要としないと
いう利点もある．［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、従来のインター
ライントランスファ型固体撮像装置に較べて垂直転送部
の本数を半分に減らすことができるので、同一有効画素
面積のチップと比較した場合、個々の受光部の面積を変
えることなく水平方向に受光部の数を増やすことできる
．従って、ダイナミックレンジを低下させることなく、
水平解像度の向上を図ることができる．例えば、第６図
の従来例において２分の１インチ３５万画素（水平７０
０画素×垂直５００画素）のインターライントランスフ
ァ型固体撮像装置では、その垂直転送部および受光部を
分離するチャネルス１・ツブを含めた部分の水平方向の
長さは、水平方向の１画素当たり（第６図のＡに相当〉
約４ Ｉｌｍである．したがって、本発明の梼或による
固体撮像装置の場合、 ４μｍＸ７００画素Ｘ ］． ／ ２ ＝ １ ４ ０
０ ｔｔ ｍ分だけ水平方向に画素数を増やすことが
できる．ここで、第１、第２受光部、第１、第２信号電
荷読み出し部、垂直転送部の大きさを従来例の受光部、
信号電荷読み出し部、垂直転送部と同じとすれば、２本
の受光部列と１本の垂直転送部との水平方向の寸法（第
１図のＢに相当）は１５μｍとなるので、 １４００μｍ÷１５μｍＸ２画素Ｌ−．１８６画素（小
数点以下切り捨て）より水平方向に１８６画素増やすこ
とができ、水平解像度は大きく改善される．
第１図は、本発明の一実施例の全体構成図、第２図は、
その部分詳細図、第３図、第４図は、その動作説明図、
第５図は、本発明の他の実施例の全体構成図、第６図は
、従来例の全体構成図、第７図は、その部分詳細図、第
８図、第９図は、その動作説明図である． １１ａ、５ １ ａ−・・第１受光部、 ｌｌｂ、
５ｌｂ・・・第２受光部、 ６１・・・受光部、１
２ａ、５２ａ・・・第１信号電荷読み出し部、１２ｂ、
５２ｂ・・・第２信号電荷読み出し部、６２・・・信号
電荷読み出し部、 １３、５３、６３・・・垂直
転送部、 １３ａ〜１３ｄ・・・第１〜第４転送電極
、 １４、６４・・・水平転送部、５４ａ・・・第
１水平転送部、 ５４ｂ・・・第２水平転送部、
１５、６５・・・出力部、 ５５ａ・・・第１出力
部、 ５５ｂ・・・第２出力部、１６、５６・
・・画素選択スイッチ、 ｌ７、５７・・・画素選
択スイッチコントローラ、 １． ８ ａ、５８ａ
・・・第１信号電荷一時蓄積部、 １８ｂ、５８ｂ・
・・第２信号電荷一時蓄積部、 １９、６９・・・
ｔヤネルストップ．
その部分詳細図、第３図、第４図は、その動作説明図、
第５図は、本発明の他の実施例の全体構成図、第６図は
、従来例の全体構成図、第７図は、その部分詳細図、第
８図、第９図は、その動作説明図である． １１ａ、５ １ ａ−・・第１受光部、 ｌｌｂ、
５ｌｂ・・・第２受光部、 ６１・・・受光部、１
２ａ、５２ａ・・・第１信号電荷読み出し部、１２ｂ、
５２ｂ・・・第２信号電荷読み出し部、６２・・・信号
電荷読み出し部、 １３、５３、６３・・・垂直
転送部、 １３ａ〜１３ｄ・・・第１〜第４転送電極
、 １４、６４・・・水平転送部、５４ａ・・・第
１水平転送部、 ５４ｂ・・・第２水平転送部、
１５、６５・・・出力部、 ５５ａ・・・第１出力
部、 ５５ｂ・・・第２出力部、１６、５６・
・・画素選択スイッチ、 ｌ７、５７・・・画素選
択スイッチコントローラ、 １． ８ ａ、５８ａ
・・・第１信号電荷一時蓄積部、 １８ｂ、５８ｂ・
・・第２信号電荷一時蓄積部、 １９、６９・・・
ｔヤネルストップ．
Claims (2)
- （１）複数本の垂直転送部と、各垂直転送部の一方の側
にその電荷転送方向に沿って設けられその信号電荷を当
該垂直転送部へ送り出す第１の受光部の列と、各垂直転
送部の他方の側にその電荷転送方向に沿って設けられそ
の信号電荷を当該垂直転送部へ送り出す第２の受光部の
列と、各垂直転送部の後段に設けられた第１および第２
の信号電荷一時蓄積部と、各垂直転送部の後段に設けら
れ各垂直転送部が転送する信号電荷が第１の受光部の列
のものであるか第２の受光部の列のものであるかに応じ
て垂直転送部の信号電荷の転送先を第１あるいは第２の
信号電荷一時蓄積部に切り替える画素選択スイッチと、
信号電荷一時蓄積部から信号電荷を受け取りこれを出力
部へ転送する水平転送部とを具備する固体撮像装置。 - （２）各垂直転送部毎に設けられた第１の受光部列の信
号電荷を垂直転送部を介して各垂直転送部毎に設けられ
た第１の信号電荷一時蓄積部へ転送し、続いて各垂直転
送部毎に設けられた第２の受光部列の信号電荷を垂直転
送部を介して各垂直転送部毎に設けられた第２の信号電
荷一時蓄積部へ転送し、第１および第２の信号電荷一時
蓄積部に蓄積された信号電荷を水平転送部を介して出力
部から順次出力する固体撮像装置の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1153707A JPH0319582A (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | 固体撮像装置とその駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1153707A JPH0319582A (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | 固体撮像装置とその駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0319582A true JPH0319582A (ja) | 1991-01-28 |
Family
ID=15568343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1153707A Pending JPH0319582A (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | 固体撮像装置とその駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0319582A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006054276A (ja) * | 2004-08-11 | 2006-02-23 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59122085A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-14 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
| JPS63272068A (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-09 | Toshiba Corp | 電荷転送装置 |
-
1989
- 1989-06-16 JP JP1153707A patent/JPH0319582A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59122085A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-14 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
| JPS63272068A (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-09 | Toshiba Corp | 電荷転送装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006054276A (ja) * | 2004-08-11 | 2006-02-23 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
| US7812878B2 (en) | 2004-08-11 | 2010-10-12 | Sony Corporation | Solid-state imaging device and imaging apparatus |
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