JPH04341074A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH04341074A JPH04341074A JP3113108A JP11310891A JPH04341074A JP H04341074 A JPH04341074 A JP H04341074A JP 3113108 A JP3113108 A JP 3113108A JP 11310891 A JP11310891 A JP 11310891A JP H04341074 A JPH04341074 A JP H04341074A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pixel
- signal charges
- register
- vertical ccd
- ccd register
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/15—Charge-coupled device [CCD] image sensors
- H10F39/153—Two-dimensional or three-dimensional array CCD image sensors
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体撮像装置に関するも
のである。
のである。
【０００２】
【従来の技術】放送用カメラに用いられる高解像度タイ
プの従来の固体撮像装置の構成例を図３に示す。この固
体撮像装置は、行列状に配列された画素１と各画素列間
にあって、画素１によって発生蓄積された信号電荷を転
送するための垂直ＣＣＤレジスタ２と、この垂直ＣＣＤ
レジスタ２の下部にあって、一時的に信号電荷を蓄積す
る蓄積レジスタ３と、この蓄積レジスタ３の最下部にあ
って、１ラインの画素行の信号電荷を転送する水平ＣＣ
Ｄレジスタ４と、この水平ＣＣＤレジスタ４から転送さ
れてきた信号電荷を電圧変換し外部に出力する出力回路
５とを備えている。この固体撮像装置は、ＦＩＴ（Ｆｒ
ａｍａ Ｉｎｔｅｒｌｉｎｅ Ｔｒａｕｓｔｒｅ）方式
の固体撮像装置と呼ばれ、本願出願人に係る特許出願（
特開昭５５−５２６７５号公報）にて公知な構成である
。
プの従来の固体撮像装置の構成例を図３に示す。この固
体撮像装置は、行列状に配列された画素１と各画素列間
にあって、画素１によって発生蓄積された信号電荷を転
送するための垂直ＣＣＤレジスタ２と、この垂直ＣＣＤ
レジスタ２の下部にあって、一時的に信号電荷を蓄積す
る蓄積レジスタ３と、この蓄積レジスタ３の最下部にあ
って、１ラインの画素行の信号電荷を転送する水平ＣＣ
Ｄレジスタ４と、この水平ＣＣＤレジスタ４から転送さ
れてきた信号電荷を電圧変換し外部に出力する出力回路
５とを備えている。この固体撮像装置は、ＦＩＴ（Ｆｒ
ａｍａ Ｉｎｔｅｒｌｉｎｅ Ｔｒａｕｓｔｒｅ）方式
の固体撮像装置と呼ばれ、本願出願人に係る特許出願（
特開昭５５−５２６７５号公報）にて公知な構成である
。
【０００３】このＦＩＴ方式の固体撮像装置では、蓄積
レジスタ３があることにより、垂直ＣＣＤレジスタ２の
転送スピードを従来のインターライン方式の固体撮像装
置よりも上げることができ、スミア特性を大幅に改善す
ることが可能となり、放送用カメラや一部高級タイプの
ビデオカメラに使用されている。
レジスタ３があることにより、垂直ＣＣＤレジスタ２の
転送スピードを従来のインターライン方式の固体撮像装
置よりも上げることができ、スミア特性を大幅に改善す
ることが可能となり、放送用カメラや一部高級タイプの
ビデオカメラに使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来の固体撮像装
置においては、一つの単位セル内には図４に示すように
、画素１、電荷読出し領域６、垂直ＣＣＤレジスタ２、
素子分離領域７があり、水平方向ピッチＰＨ はそれぞ
れの水平方向の寸法の和、すなわち、ＰＨ ＝Ｌ１ ＋
Ｌ２ ＋Ｌ３ ＋Ｌ４ で表現される。
置においては、一つの単位セル内には図４に示すように
、画素１、電荷読出し領域６、垂直ＣＣＤレジスタ２、
素子分離領域７があり、水平方向ピッチＰＨ はそれぞ
れの水平方向の寸法の和、すなわち、ＰＨ ＝Ｌ１ ＋
Ｌ２ ＋Ｌ３ ＋Ｌ４ で表現される。
【０００５】また、垂直方向ピッチＰｖ は画素１の幅
Ｗ１ と、素子分離領域の幅Ｗ２ の和、すなわち、Ｐ
ｖ ＝Ｗ１ ＋Ｗ２ と表現される。
Ｗ１ と、素子分離領域の幅Ｗ２ の和、すなわち、Ｐ
ｖ ＝Ｗ１ ＋Ｗ２ と表現される。
【０００６】図４に示す構造からわかるように、水平方
向は垂直方向に比べ、垂直ＣＣＤレジスタ２および電荷
読出し領域６があるものの、ピッチサイズがほぼ同じで
あり、水平方向の高集積化が難しく、この水平方向のピ
ッチサイズが画素数の上限を決めていた。今後多画素化
になるに従い、垂直方向の画素数は水平走査線本数（Ｎ
ＴＳＣ５２５本、ハイビジョン１１２５本）によって決
まっているため、水平方向の画素数を増加させることと
なり、さらに水平方向の高集積化が要求される。しかし
ながら、水平方向の高集積化は、上述したように垂直方
向の高集積化に比べ困難であり、無理した微細化は、ス
ミア特性、感度の劣化をもたらしてしまうという問題が
あった。
向は垂直方向に比べ、垂直ＣＣＤレジスタ２および電荷
読出し領域６があるものの、ピッチサイズがほぼ同じで
あり、水平方向の高集積化が難しく、この水平方向のピ
ッチサイズが画素数の上限を決めていた。今後多画素化
になるに従い、垂直方向の画素数は水平走査線本数（Ｎ
ＴＳＣ５２５本、ハイビジョン１１２５本）によって決
まっているため、水平方向の画素数を増加させることと
なり、さらに水平方向の高集積化が要求される。しかし
ながら、水平方向の高集積化は、上述したように垂直方
向の高集積化に比べ困難であり、無理した微細化は、ス
ミア特性、感度の劣化をもたらしてしまうという問題が
あった。
【０００７】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
であって、スミア特性および感度の劣化をもたらすこと
なく、集積度を向上させることのできる固体撮像装置を
提供することを目的とする。
であって、スミア特性および感度の劣化をもたらすこと
なく、集積度を向上させることのできる固体撮像装置を
提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】行列状に配置され、各々
が光信号を信号電荷に変換する複数の画素と、２列の画
素列を１組として、各組毎にこれらの２列の画素列の間
に設けられ、信号電荷を転送する垂直ＣＣＤレジスタと
、２列の画素列のうち一方の画素列の各画素の信号電荷
を読出して垂直ＣＣＤレジスタに移送する第１の電荷読
出し手段と、２列の画素列のうちの他方の画素列の各画
素の信号電荷を読出して垂直ＣＣＤレジスタに移送する
第２の電荷読出し手段と、垂直ＣＣＤレジスタ内を別々
に転送されてくる２列の画素列からの信号電荷を各々別
々に蓄積する電荷蓄積手段と、この電荷蓄積手段によっ
て蓄積された信号電荷の中から１ラインの画素行の信号
電荷を順次読出して転送する水平ＣＣＤレジスタとを備
えていることを特徴とする。
が光信号を信号電荷に変換する複数の画素と、２列の画
素列を１組として、各組毎にこれらの２列の画素列の間
に設けられ、信号電荷を転送する垂直ＣＣＤレジスタと
、２列の画素列のうち一方の画素列の各画素の信号電荷
を読出して垂直ＣＣＤレジスタに移送する第１の電荷読
出し手段と、２列の画素列のうちの他方の画素列の各画
素の信号電荷を読出して垂直ＣＣＤレジスタに移送する
第２の電荷読出し手段と、垂直ＣＣＤレジスタ内を別々
に転送されてくる２列の画素列からの信号電荷を各々別
々に蓄積する電荷蓄積手段と、この電荷蓄積手段によっ
て蓄積された信号電荷の中から１ラインの画素行の信号
電荷を順次読出して転送する水平ＣＣＤレジスタとを備
えていることを特徴とする。
【０００９】
【作用】このように構成された本発明の固体撮像装置に
よれば、２列の画素列に対応して１個の垂直ＣＣＤレジ
スタが設けられる。これにより、各画素の水平方向の寸
法を縮めることなく、水平方向ピッチを従来のものに比
べて小さくすることが可能となって、スミア特性および
感度の劣化をもたらすことなく、集積度が向上する。
よれば、２列の画素列に対応して１個の垂直ＣＣＤレジ
スタが設けられる。これにより、各画素の水平方向の寸
法を縮めることなく、水平方向ピッチを従来のものに比
べて小さくすることが可能となって、スミア特性および
感度の劣化をもたらすことなく、集積度が向上する。
【００１０】
【実施例】本発明による固体撮像装置の第１の実施例の
構成を図１に示す。この実施例の固体撮像装置は、行列
状に配列された画素１と、垂直ＣＣＤレジスタ２と、蓄
積レジスタ３Ａ，３Ｂと、水平ＣＣＤレジスタ４と、出
力回路５と、電荷読出し領域６Ａ，６Ｂと、制御ゲート
８Ａ，８Ｂとを備えている。垂直ＣＣＤレジスタ２は、
２列の画素列１Ａ，１Ｂを１組として各組毎に、画素列
１Ａと画素れる１Ｂの間に設けられている。そして画素
列１Ａと垂直ＣＣＤレジスタ２との間に電荷読出し領域
６Ａが設けられ、画素列１Ｂと垂直ＣＣＤレジスタ２と
の間に電荷読出し領域６Ｂが設けられている。制御ゲー
ト８Ａ，８Ｂは垂直ＣＣＤレジスタ２と蓄積レジスタ３
Ａ，３Ｂとの間に設けられている。
構成を図１に示す。この実施例の固体撮像装置は、行列
状に配列された画素１と、垂直ＣＣＤレジスタ２と、蓄
積レジスタ３Ａ，３Ｂと、水平ＣＣＤレジスタ４と、出
力回路５と、電荷読出し領域６Ａ，６Ｂと、制御ゲート
８Ａ，８Ｂとを備えている。垂直ＣＣＤレジスタ２は、
２列の画素列１Ａ，１Ｂを１組として各組毎に、画素列
１Ａと画素れる１Ｂの間に設けられている。そして画素
列１Ａと垂直ＣＣＤレジスタ２との間に電荷読出し領域
６Ａが設けられ、画素列１Ｂと垂直ＣＣＤレジスタ２と
の間に電荷読出し領域６Ｂが設けられている。制御ゲー
ト８Ａ，８Ｂは垂直ＣＣＤレジスタ２と蓄積レジスタ３
Ａ，３Ｂとの間に設けられている。
【００１１】次に作用を説明する。画素列１Ａの各画素
１によって光電変換された信号電荷は、電荷読出し領域
６Ａによって読出されて垂直ＣＣＤレジスタ２に移送さ
れる。そして垂直ＣＣＤレジスタ２内を転送され、この
転送された信号電荷は制御ゲート８Ａを介して蓄積レジ
スタ３Ａに送られて蓄積される。一方、画素列１Ｂの各
画素１によって光電変換された信号電荷は、電荷読出し
領域６Ｂによって読出されて垂直ＣＣＤレジスタ２に移
送される。そして、垂直ＣＣＤレジスタ２内を転送され
、この転送された信号電荷は制御ゲート８Ｂを介して蓄
積レジスタ３Ｂに送られて、蓄積される。この際、画素
列１Ａの信号電荷は蓄積レジスタ３Ａに保存されている
。次に、これらの蓄積レジスタ３Ａ，３Ｂに蓄積された
信号電荷の中から１ラインの画素行の信号電荷が順次、
水平ＣＣＤレジスタ４によって、読出されて、出力回路
５へ転送される。そして出力回路５によって電圧変換さ
れて外部に出力される。
１によって光電変換された信号電荷は、電荷読出し領域
６Ａによって読出されて垂直ＣＣＤレジスタ２に移送さ
れる。そして垂直ＣＣＤレジスタ２内を転送され、この
転送された信号電荷は制御ゲート８Ａを介して蓄積レジ
スタ３Ａに送られて蓄積される。一方、画素列１Ｂの各
画素１によって光電変換された信号電荷は、電荷読出し
領域６Ｂによって読出されて垂直ＣＣＤレジスタ２に移
送される。そして、垂直ＣＣＤレジスタ２内を転送され
、この転送された信号電荷は制御ゲート８Ｂを介して蓄
積レジスタ３Ｂに送られて、蓄積される。この際、画素
列１Ａの信号電荷は蓄積レジスタ３Ａに保存されている
。次に、これらの蓄積レジスタ３Ａ，３Ｂに蓄積された
信号電荷の中から１ラインの画素行の信号電荷が順次、
水平ＣＣＤレジスタ４によって、読出されて、出力回路
５へ転送される。そして出力回路５によって電圧変換さ
れて外部に出力される。
【００１２】この実施例の固体撮像装置においては、２
列の画素列１Ａ，１Ｂに対応して１個の垂直ＣＣＤレジ
スタが設けられていることにより、各画素の水平方向の
寸法を縮めることなく、水平方向ピッチを従来のものに
比べて小さくすることが可能となる。これにより、スミ
ア特性および感度の劣化をもたらすことなく集積度が向
上する。
列の画素列１Ａ，１Ｂに対応して１個の垂直ＣＣＤレジ
スタが設けられていることにより、各画素の水平方向の
寸法を縮めることなく、水平方向ピッチを従来のものに
比べて小さくすることが可能となる。これにより、スミ
ア特性および感度の劣化をもたらすことなく集積度が向
上する。
【００１３】本発明の固体撮像装置の第２の実施例の構
成を図２に示す。この実施例の固体撮像装置は、第１の
実施例の固体撮像装置において、蓄積レジスタ３Ｂを、
垂直ＣＣＤレジスタ２に関して蓄積レジスタ３Ａとは反
対側に設け、さらに、水平ＣＣＤレジスタ４および出力
回路５の代わりに水平ＣＣＤレジスタ４Ａ，５Ｂ、およ
び出力回路５Ａ，５Ｂを設けたものである。画素列１Ａ
，１Ｂの信号電荷は垂直ＣＣＤレジスタ２を介して蓄積
レジスタ３Ａ，３Ｂに各々送出されるまでは第１の実施
例と同様であるが、蓄積レジスタ３Ａに蓄積された信号
電荷は水平ＣＣＤレジスタ４Ａおよび出力回路５Ａを介
して外部に出力され、蓄積レジスタ３Ｂに蓄積された信
号電荷は水平ＣＣＤレジスタ４Ｂおよび出力回路５Ｂを
介して外部に出力される点が第１の実施例と異なる。 なお、蓄積レジスタ３Ｂは蓄積レジスタ３Ａとは反対側
に位置しているため、蓄積レジスタ３Ｂに転送される画
素列１Ｂの信号電荷は、蓄積レジスタ３Ｂへの転送の際
に蓄積レジスタ３Ｂ内で折返して、蓄積順序を逆にする
必要がある。
成を図２に示す。この実施例の固体撮像装置は、第１の
実施例の固体撮像装置において、蓄積レジスタ３Ｂを、
垂直ＣＣＤレジスタ２に関して蓄積レジスタ３Ａとは反
対側に設け、さらに、水平ＣＣＤレジスタ４および出力
回路５の代わりに水平ＣＣＤレジスタ４Ａ，５Ｂ、およ
び出力回路５Ａ，５Ｂを設けたものである。画素列１Ａ
，１Ｂの信号電荷は垂直ＣＣＤレジスタ２を介して蓄積
レジスタ３Ａ，３Ｂに各々送出されるまでは第１の実施
例と同様であるが、蓄積レジスタ３Ａに蓄積された信号
電荷は水平ＣＣＤレジスタ４Ａおよび出力回路５Ａを介
して外部に出力され、蓄積レジスタ３Ｂに蓄積された信
号電荷は水平ＣＣＤレジスタ４Ｂおよび出力回路５Ｂを
介して外部に出力される点が第１の実施例と異なる。 なお、蓄積レジスタ３Ｂは蓄積レジスタ３Ａとは反対側
に位置しているため、蓄積レジスタ３Ｂに転送される画
素列１Ｂの信号電荷は、蓄積レジスタ３Ｂへの転送の際
に蓄積レジスタ３Ｂ内で折返して、蓄積順序を逆にする
必要がある。
【００１４】この第２の実施例の固体撮像装置も第１の
実施例のものと同様の効果を得ることができる。
実施例のものと同様の効果を得ることができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、スミア特性および感度
の劣化をもたらすことなく、水平方向のピッチを小さく
することが可能となり、蓄積度が向上する。
の劣化をもたらすことなく、水平方向のピッチを小さく
することが可能となり、蓄積度が向上する。
【図１】本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図
。
。
【図２】本発明の第２の実施例の構成を示すブロック図
。
。
【図３】従来の固体撮像装置を示すブロック図。
【図４】従来の固体撮像装置の問題点を説明する説明図
。
。
１ 画素
１Ａ，１Ｂ 画素列
２ 垂直ＣＣＤレジスタ
３Ａ，３Ｂ 蓄積レジスタ
４ 水平ＣＣＤレジスタ
５ 出力回路
６Ａ，６Ｂ 電荷読出し領域
Claims (1)
- 【請求項１】行列状に配置され、各々が光信号を信号電
荷に変換する複数の画素と、２列の画素列を１組として
、各組毎にこれらの２列の画素列の間に設けられ、信号
電荷を転送する垂直ＣＣＤレジスタと、２列の画素列の
うち一方の画素列の各画素の信号電荷を読出して前記垂
直ＣＣＤレジスタに移送する第１の電荷読出し手段と、
２列の画素列のうちの他方の画素列の各画素の信号電荷
を読出して前記垂直ＣＣＤレジスタに移送する第２の電
荷読出し手段と、前記垂直ＣＣＤレジスタ内を別々に転
送されてくる前記２列の画素列からの信号電荷を各々別
々に蓄積する電荷蓄積手段と、この電荷蓄積手段によっ
て蓄積された信号電荷の中から１ラインの画素行の信号
電荷を順次読出して転送する水平ＣＣＤレジスタとを備
えていることを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3113108A JPH04341074A (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 固体撮像装置 |
| KR1019920008193A KR950010204B1 (ko) | 1991-05-17 | 1992-05-15 | 고체촬상장치 |
| US07/883,373 US5194724A (en) | 1991-05-17 | 1992-05-15 | Solid-state imaging device having signal transferring groups formed of a CCD register and two pixel trains |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3113108A JPH04341074A (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04341074A true JPH04341074A (ja) | 1992-11-27 |
Family
ID=14603705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3113108A Pending JPH04341074A (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 固体撮像装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5194724A (ja) |
| JP (1) | JPH04341074A (ja) |
| KR (1) | KR950010204B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002196227A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-12 | Olympus Optical Co Ltd | 測距センサ及び測距装置 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2888719B2 (ja) * | 1993-02-15 | 1999-05-10 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置の駆動方法 |
| KR0182282B1 (ko) * | 1994-09-29 | 1999-03-20 | 사또오 후미오 | 고체 촬상 장치의 구동 방식 |
| JP3687124B2 (ja) * | 1995-02-23 | 2005-08-24 | 三菱電機株式会社 | 固体撮像素子及びその駆動方法 |
| JP2894235B2 (ja) * | 1995-03-31 | 1999-05-24 | 日本電気株式会社 | 固体撮像装置 |
| DE19524856A1 (de) * | 1995-07-07 | 1997-01-09 | Siemens Ag | Röntgenbilderzeugungssystem |
| US5754229A (en) * | 1995-11-14 | 1998-05-19 | Lockheed Martin Corporation | Electronic image sensor with multiple, sequential or staggered exposure capability for color snap shot cameras and other high speed applications |
| US6690421B1 (en) * | 1996-10-30 | 2004-02-10 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Structure of solid state image pickup device |
| KR100487501B1 (ko) * | 1997-09-25 | 2005-08-04 | 삼성전자주식회사 | 고체촬상장치 |
| US6654057B1 (en) | 1999-06-17 | 2003-11-25 | Micron Technology, Inc. | Active pixel sensor with a diagonal active area |
| JP2003234960A (ja) * | 2002-02-06 | 2003-08-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 撮像装置 |
| JP2007295365A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 固体撮像素子の駆動方法 |
| TW201210332A (en) * | 2010-08-31 | 2012-03-01 | Novatek Microelectronics Corp | Image sensing device |
| CN103402063B (zh) * | 2013-08-16 | 2019-04-23 | 上海集成电路研发中心有限公司 | Cmos图像传感器及其图像数据的传输方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57104377A (en) * | 1980-12-19 | 1982-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solid-state image pickup device |
| US4667092A (en) * | 1982-12-28 | 1987-05-19 | Nec Corporation | Solid-state image device with resin lens and resin contact layer |
-
1991
- 1991-05-17 JP JP3113108A patent/JPH04341074A/ja active Pending
-
1992
- 1992-05-15 KR KR1019920008193A patent/KR950010204B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1992-05-15 US US07/883,373 patent/US5194724A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002196227A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-12 | Olympus Optical Co Ltd | 測距センサ及び測距装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR950010204B1 (ko) | 1995-09-11 |
| US5194724A (en) | 1993-03-16 |
| KR920022542A (ko) | 1992-12-19 |
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