JPH04260284A - 正像／鏡像両出力機能を持つ固体撮像装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は固体撮像装置に関し、特
に正像／鏡像両出力機能を持つ固体撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、テレビ電話において、受信モニ
ターには相手の顔等を写し出す使い方が一般的であるが
、逆に受信モニターに自分自身の顔等を写し出したい場
合がある。前者のような一般的な使い方では、相手側に
はテレビカメラから出力される画像（正像）信号をその
まま送れば良いのであるが、後者のような場合には、受
信モニターに自分自身の顔等を鏡に写した像、即ち鏡像
を写し出した方が自然であることから、テレビカメラか
ら出力される正像の画像信号をそのまま受信モニターに
入力する訳にはいかない。このため、この種の使用目的
に適用可能なように、正像／鏡像両出力機能を持つ固体
撮像装置が開発されている。かかる固体撮像装置をテレ
ビカメラの撮像デバイスとして用い、その正像出力を相
手側に送る一方、鏡像出力を受信モニターに入力するこ
とにより、受信モニターに自分自身の顔等を鏡に写した
場合と同じ像として写し出すことができることになる。

【０００３】この正像／鏡像両出力機能を持つ固体撮像
装置の従来例としては、図５に示すように、撮像部３の
垂直シフトレジスタ（垂直転送部）２の出力側に単一の
水平シフトレジスタ（水平転送部）４を備え、この水平
シフトレジスタ４において、垂直シフトレジスタ２から
供給される信号電荷を、正像を得る場合には例えば図の
左方向に、鏡像を得る場合には右方向にそれぞれ転送し
て出力回路部８ａ，８ｂから正像信号又は鏡像信号を導
出する構成のものが知られている（例えば、特開平１−
２３６８７号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の正
像／鏡像両出力機能を持つ固体撮像装置では、単一の水
平シフトレジスタ４を用いて垂直シフトレジスタ２から
供給される信号電荷を左又は右方向に転送して正像又は
鏡像出力を適宜導出する構成となっていたので、水平シ
フトレジスタ４の両側に出力回路部８ａ，８ｂを設ける
必要があり、また水平シフトレジスタ４内の信号電荷を
両方向に転送させる構造上、転送効率向上の目的で一般
的に使用されるＳＩＢ（ＳｅｍｉＩｍｐｌａｎｔａｔｉ
ｏｎ　Ｂａｒｒｉｅｒ）　等の技術が使えないという問
題があった。

【０００５】そこで、本発明は、一方向のみの電荷転送
構造を採ることにより、ＳＩＢ等の技術を用いた転送効
率改善策が採れ、しかも出力回路部の単一化を可能とし
た正像／鏡像両出力機能を持つ固体撮像装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による固体撮像装
置は、水平及び垂直方向にて２次元配列された複数個の
感光部及びこれら感光部から垂直列毎に読み出された電
荷を垂直方向に転送する垂直転送部を含む撮像部と、こ
の撮像部から供給される電荷を水平方向に転送する第１
の水平転送部と、この第１の水平転送部と転送方向が逆
方向の第２の水平転送部と、第１の水平転送部の電荷を
第２の水平転送部に一括して転送する第１の転送ゲート
と、第１及び第２の水平転送部のいずれか一方の一端に
配されて転送電荷を電気信号に変換する単一の出力部と
、第１及び第２の水平転送部間において一方の水平転送
部の他端から他方の水平転送部の他端へ電荷を順に転送
する第２の転送ゲートとを具備し、単一の出力部から正
像出力又は鏡像出力を適宜導出する構成となっている。

【０００７】

【作用】本発明による固体撮像装置において、正像出力
を導出するときには、一方の水平転送部に供給された信
号電荷を第１の転送ゲートによって一括して他方の水平
転送部に転送し、しかる後一括転送された信号電荷を他
方の水平転送部によって順次転送する。一方、鏡像出力
を導出するときには、一方の水平転送部に供給された信
号電荷をそのまま他方の転送部の転送方向と逆方向へ、
さらに第２の転送ゲートを介して他方の水平転送部へ順
次転送し、続いて他方の水平転送部によって順次転送す
る。これにより、他方の水平転送部の一端に配された単
一の出力部から正像／鏡像の両出力を適宜導出できる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明による正像／鏡像両出力機
能を持つ固体撮像装置の一実施例を示す概略構成図であ
る。図において、水平及び垂直方向にて画素単位で２次
元的に配列されて入射光量に応じた信号電荷を蓄積する
複数個の感光部１と、これら感光部１から垂直ブランキ
ング期間の一部で瞬時に読み出される信号電荷を垂直列
毎に垂直方向に転送する複数の垂直シフトレジスタ２と
によって撮像部３が構成されている。この撮像部３にお
いて、感光部１は例えばフォトダイオードからなり、垂
直シフトレジスタ２はＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐ
ｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）　によって構成される。この撮
像部３の出力側には、撮像部３から信号電荷が１ライン
分ずつ供給される第１の水平シフトレジスタ４と、この
第１の水平シフトレジスタ４と転送方向が逆方向の第２
の水平シフトレジスタ５とが併置されている。第１，第
２の水平シフトレジスタ４，５は共にＣＣＤによって構
成される。

【０００９】第１，第２の水平シフトレジスタ４，５間
には、撮像部３の垂直シフトレジスタ２から水平シフト
レジスタ４に供給された１ライン分の信号電荷を一括し
て水平シフトレジスタ５に転送するＨ‐Ｈ転送ゲート６
が配されている。また、２つの水平シフトレジスタ４，
５の右端間には、両レジスタ４，５間において例えばレ
ジスタ４側からレジスタ５側へ信号電荷を順に転送する
順次転送ゲート７が配されている。２つの水平シフトレ
ジスタ４，５の一方、例えば水平シフトレジスタ５の左
端には、ＦＤＡ（Ｆｌｏａｔｉｎｇ　Ｄｉｆｆｕｓｉｏ
ｎＡｍｐｌｉｆｉｅｒ）等からなる出力回路部８が設け
られている。この出力回路部８は、転送されてきた信号
電荷を電気信号に変換して正像出力又は鏡像出力として
導出するためのものである。

【００１０】第１，第２の水平シフトレジスタ４，５に
おいては、図２に示すように、各水平転送電極が、２層
目のポリシリコン２Ｐｏｌｙ　からなる蓄積ゲート電極
９及び３層目のポリシリコン３Ｐｏｌｙ　からなる転送
ゲート電極１０の対によって２層構造にて構成され、１
層目のポリシリコン１Ｐｏｌｙにより２分されている。 この１層目のポリシリコン１Ｐｏｌｙ　は、ポリシリコ
ン２Ｐｏｌｙ　及びポリシリコン３Ｐｏｌｙ　の一部領
域に形成したコンタクトホールを介して半導体基板（図
示せず）に接続されて先のＨ‐Ｈ転送ゲート６を構成し
、垂直シフトレジスタ２から第１の水平シフトレジスタ
４に供給された信号電荷を一括して第２の水平シフトレ
ジスタ５に転送する作用をなす。第１の水平シフトレジ
スタ４から第２の水平シフトレジスタ５への信号電荷の
転送路となる以外の部分はチャネルストップ１２で構成
されている。また、垂直シフトレジスタ２から第１の水
平シフトレジスタ４へ信号電荷を転送するためのＶ‐Ｈ
転送ゲート１１も１層目のポリシリコン１Ｐｏｌｙ　に
より構成され、信号電荷の転送路となる以外の部分はチ
ャネルストップ１３で構成されている。

【００１１】また、第１，第２の水平シフトレジスタ４
，５の各々において、互いに隣り合う転送電極、即ち対
となる蓄積ゲート電極９と転送ゲート電極１０とがＨ‐
Ｈ転送ゲート６の部分で交差するように設けられている
。そして、転送ゲート電極１０下のポテンシャルを蓄積
ゲート電極９下のそれよりも高く（浅く）設定し、第１
，第２の水平シフトレジスタ４，５に共通の２相の転送
クロックφＨ１，φＨ２を印加するようにする。これに
よれば、同じ電圧の転送クロックφＨ１，φＨ２を印加
しても第１，第２の水平シフトレジスタ４，５間で電界
の方向を逆転することができるので、転送クロックφＨ
１を“Ｌ”レベル、転送クロックφＨ２を“Ｈ”レベル
としたとき、図３に示すように、水平シフトレジスタ４
では図の右方向への電荷転送が行われ、水平シフトレジ
スタ５では図の左方向への電荷転送が行われることにな
る。すなわち、水平シフトレジスタ４による逆方向の電
荷転送によって鏡像出力を導出でき、水平シフトレジス
タ５による正方向の電荷転送によって正像出力を導出で
きることになる。

【００１２】上述したように、２本の水平シフトレジス
タ４，５を用い、各々の転送方向を互いに逆方向とし、
正像出力を導出するときには、第１の水平シフトレジス
タ４に供給された信号電荷をＨ‐Ｈ転送ゲート６によっ
て一括して第２の水平シフトレジスタ５に転送し、しか
る後一括転送された信号電荷を第２の水平シフトレジス
タ５によって図の左方向へ順次転送し、また鏡像出力を
導出するときには、第１の水平シフトレジスタ４に供給
された信号電荷をそのまま図の右方向へ、さらに順次転
送ゲート７を介して第２の水平シフトレジスタ５へ順次
転送し、続いて第２の水平シフトレジスタ５によって図
の左方向へ順次転送することにより、正像／鏡像の両出
力を適宜導出できることになる。

【００１３】これにより、正像／鏡像の両出力に対して
出力回路部８を共用できるため、出力回路部８の単一化
が図れることになる。また、水平シフトレジスタ４，５
の転送方向が決まっているので、ＳＩＢ等の技術を用い
た転送効率改善策が採れることにもなる。さらには、水
平シフトレジスタ４，５の各々における蓄積ゲート電極
９と転送ゲート電極１０をＨ‐Ｈ転送ゲート６の部分で
交差するように設け、同じ転送クロックφＨ１，φＨ２
を印加するようになっているので、正像／鏡像両出力間
で各ゲート電極９，１０のクロック信号線を繋ぎ変える
必要がなく、正像／鏡像両出力を容易に導出できること
になる。

【００１４】なお、上記実施例では、第１の水平シフト
レジスタ４を鏡像出力用とし、第２の水平シフトレジス
タ５を正像出力用とし、第２の水平シフトレジスタ５の
左端に出力回路部８を設けた構成としたが、図４に示す
ように、第１の水平シフトレジスタ４を正像出力用とし
、第２の水平シフトレジスタ５を鏡像出力用とし、第１
の水平シフトレジスタ４の左端に出力回路部８を設けた
構成とすることも可能である。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
垂直シフトレジスタの出力側に第１，第２の水平シフト
レジスタを併置し、各々の転送方向を互いに逆方向とし
て正像出力と鏡像出力とを適宜導出する構成としたこと
により、正像／鏡像の両出力に対して出力回路部を共用
できるため、出力回路部の単一化が図れるとともに、各
水平シフトレジスタの転送方向が決まっているので、Ｓ
ＩＢ等の技術を用いた転送効率改善策が採れる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による正像／鏡像両出力機能を持つ固体
撮像装置の一実施例を示す概略構成図である。

【図２】第１，第２の水平シフトレジスタの構造の一例
を示す概略平面図である。

【図３】水平転送の際の動作を説明するためのポテンシ
ャル図であり、（Ａ）は第１の水平シフトレジスタのも
の、（Ｂ）は第２の水平シフトレジスタのものをそれぞ
れ示している。

【図４】本発明の他の実施例を示す概略構成図である。

【図５】固体撮像装置の従来例を示す概略構成図である
。

【符号の説明】

１　　感光部 ２　　垂直シフトレジスタ ３　　撮像部 ４，５　　水平シフトレジスタ ６　　Ｈ‐Ｈ転送ゲート ８　　出力回路部 ９　　蓄積ゲート電極 １０　　転送ゲート電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　水平及び垂直方向にて２次元配列され
   た複数個の感光部及びこれら感光部から垂直列毎に読み
   出された電荷を垂直方向に転送する垂直転送部を含む撮
   像部と、前記撮像部から供給される電荷を水平方向に転
   送する第１の水平転送部と、前記第１の水平転送部と転
   送方向が逆方向の第２の水平転送部と、前記第１の水平
   転送部の電荷を前記第２の水平転送部に一括して転送す
   る第１の転送ゲートと、前記第１及び第２の水平転送部
   のいずれか一方の一端に配されて転送電荷を電気信号に
   変換する単一の出力部と、前記第１及び第２の水平転送
   部間において一方の水平転送部の他端から他方の水平転
   送部の他端へ電荷を順に転送する第２の転送ゲートとを
   具備し、前記単一の出力部から正像出力又は鏡像出力を
   適宜導出することを特徴とする正像／鏡像両出力機能を
   持つ固体撮像装置。
2. 【請求項２】　　前記第１及び第２の水平転送部の各々
   における互いに隣り合う転送電極同士が前記第１の転送
   ゲート部にて交差していることを特徴とする請求項１記
   載の正像／鏡像両出力機能を持つ固体撮像装置。