JPH0484575A - 固体撮像素子及びその駆動方法 - Google Patents
固体撮像素子及びその駆動方法Info
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- JPH0484575A JPH0484575A JP2199585A JP19958590A JPH0484575A JP H0484575 A JPH0484575 A JP H0484575A JP 2199585 A JP2199585 A JP 2199585A JP 19958590 A JP19958590 A JP 19958590A JP H0484575 A JPH0484575 A JP H0484575A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (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
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、撮像部の水平画素数に対して水平転送レジス
タのビット数を半分にした固体撮像素子及びその駆動方
法に関する。
タのビット数を半分にした固体撮像素子及びその駆動方
法に関する。
（ロ）従来の技術
従来のＣＯＤ固体撮像素子の水平転送レジスタの構造を
第３図に示す。
第３図に示す。
（１）は水平転送部で、（２）は垂直転送部であり、（
３） 、 （５） 、 （ｅ＞は第２層ゲート電極、（
４＞ 、 （７） 、 （８）は第１層ゲート電極、（
９）はチャンネルストップ部である。また第１層ゲート
電極（８）と第２層ゲート電極（６）が、水平転送りａ
ツクｄＨ１の入力端子（８）に接続され、第１層ゲート
電極（７）と第２層ゲート電極（５）が水平転送りロッ
クφＨ２の入力端子（ｂ）に接続されている。この図で
示すように、通常水平転送レジスタの１ビットは、第２
層ゲート（５） 、 （６）、第１層ゲ〜Ｉ−（７）
、 （８）の計４つのゲートで構成されており、φＨ１
とφＨ２が交互に反転することによって電荷が図面左方
向に転送されていく。
３） 、 （５） 、 （ｅ＞は第２層ゲート電極、（
４＞ 、 （７） 、 （８）は第１層ゲート電極、（
９）はチャンネルストップ部である。また第１層ゲート
電極（８）と第２層ゲート電極（６）が、水平転送りａ
ツクｄＨ１の入力端子（８）に接続され、第１層ゲート
電極（７）と第２層ゲート電極（５）が水平転送りロッ
クφＨ２の入力端子（ｂ）に接続されている。この図で
示すように、通常水平転送レジスタの１ビットは、第２
層ゲート（５） 、 （６）、第１層ゲ〜Ｉ−（７）
、 （８）の計４つのゲートで構成されており、φＨ１
とφＨ２が交互に反転することによって電荷が図面左方
向に転送されていく。
（ハ）発明が解決しようとする課題
上述のような構造では、水平転送チャンネルの１ビツヂ
内に４本のゲートを構成する必要があり、ゲート間の重
なりなどを考えると解像度の向上のための高集積化に対
して大きな障害となる。
内に４本のゲートを構成する必要があり、ゲート間の重
なりなどを考えると解像度の向上のための高集積化に対
して大きな障害となる。
（ニ）課題を解決するための手段
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので
、第１の特徴とするところは、受光素子からの信号電荷
を受ける適数ビットの複数の垂直転送レジスタが互いに
並行に配列され、この垂直転送レジスタの出力が水平転
送レジスタの各ビットに対応付けられた固体撮像素子で
あって、偶数列の上記垂直転送レジスタには、独立駆動
可能な１ビットの付加ビットが出力側に設けられると共
に、この付加ビットを上記垂直転送レジスタの他のビッ
トと独立して駆動することで上記水平転送レジスタの各
ビットに奇数列と偶数列との垂直転送レジスタの信号電
荷を交互に転送することにある。
、第１の特徴とするところは、受光素子からの信号電荷
を受ける適数ビットの複数の垂直転送レジスタが互いに
並行に配列され、この垂直転送レジスタの出力が水平転
送レジスタの各ビットに対応付けられた固体撮像素子で
あって、偶数列の上記垂直転送レジスタには、独立駆動
可能な１ビットの付加ビットが出力側に設けられると共
に、この付加ビットを上記垂直転送レジスタの他のビッ
トと独立して駆動することで上記水平転送レジスタの各
ビットに奇数列と偶数列との垂直転送レジスタの信号電
荷を交互に転送することにある。
そして第２の特徴とするところは、受光素子からの信号
電荷を受ける適数ビットの複数の垂直転送レジスタが互
いに並行に配列され、この垂直転送レジスタの出力が水
平転送レジスタの各ビット一 に対応付けられると共に、偶数列の垂直転送レジスタに
、独立駆動可能な１ビットの付加ビットが出力側に設け
られる固体撮像素子の駆動方法に於いて、上記垂直転送
レジスタから上記水平転送レジスタに１ビットの上記信
号電荷を転送した後に、上記垂直転送レジスタの駆動を
停止し、上記付加ビットを駆動することで上記垂直転送
レジスタの信号電荷を奇数列と偶数列とを交互に上記水
平転送レジスタの各ビットに転送することにある。
電荷を受ける適数ビットの複数の垂直転送レジスタが互
いに並行に配列され、この垂直転送レジスタの出力が水
平転送レジスタの各ビット一 に対応付けられると共に、偶数列の垂直転送レジスタに
、独立駆動可能な１ビットの付加ビットが出力側に設け
られる固体撮像素子の駆動方法に於いて、上記垂直転送
レジスタから上記水平転送レジスタに１ビットの上記信
号電荷を転送した後に、上記垂直転送レジスタの駆動を
停止し、上記付加ビットを駆動することで上記垂直転送
レジスタの信号電荷を奇数列と偶数列とを交互に上記水
平転送レジスタの各ビットに転送することにある。
くホ）作 用
本発明によれば、垂直転送レジスタの出力側に信号電荷
を一旦保持する付加ビットを設けることで、垂直転送レ
ジスタの信号電荷を奇数列と偶数列とで交互に水平転送
レジスタに出力することができ、水平転送レジスタのビ
ット数が少なくとも１／２に削減される。
を一旦保持する付加ビットを設けることで、垂直転送レ
ジスタの信号電荷を奇数列と偶数列とで交互に水平転送
レジスタに出力することができ、水平転送レジスタのビ
ット数が少なくとも１／２に削減される。
（へ）実施例
本発明の実施例を図面に従って説明する。
第１図は、固体撮像素子の構造を示す図である。垂直転
送レジスタ（２３）（２４）は、チャンネルストップ領
域（２２）で区画形成され、第１層ゲート電極（１０）
、 （１２） 、 （１４） 、 （１５）と第２層
ゲート電極く１１） 、 （１３） 、 （１６＞ 、
（１７）が配列形成され、４つの転送ゲート（１０）
、 （１１） 、 （１２） 、 （１３）を１ビッ
トとして、垂直画素数分だけ存在し、また、１チヤンネ
ルおきに、４つの転送ゲート電極（１４） 、 （１５
） 、 （１６） 、 （１７）を設けることにより１
ビット追加されている。４つの転送ゲート電極（１０）
、 （１１） 、 （１２） 。
送レジスタ（２３）（２４）は、チャンネルストップ領
域（２２）で区画形成され、第１層ゲート電極（１０）
、 （１２） 、 （１４） 、 （１５）と第２層
ゲート電極く１１） 、 （１３） 、 （１６＞ 、
（１７）が配列形成され、４つの転送ゲート（１０）
、 （１１） 、 （１２） 、 （１３）を１ビッ
トとして、垂直画素数分だけ存在し、また、１チヤンネ
ルおきに、４つの転送ゲート電極（１４） 、 （１５
） 、 （１６） 、 （１７）を設けることにより１
ビット追加されている。４つの転送ゲート電極（１０）
、 （１１） 、 （１２） 。
（１３〉は、それぞれ転送りロックの入力端子（ｃ）（
ｄ）（ｅ）（ｆ＞に接続され、垂直転送りロックＶＴＩ
、ＶＴ２ 、ＶＴ３ 、ＶＴ４が人力される。一方４つ
の転送ゲート電極（１４） 、 （１５） 、 ＜１６
＞ 、 （１７）は、それぞれ入力端子（ｇ＞（ｈ＞（
ｉ）（ｊ＞に接続され、垂直シフトクロック、ＶＳＩ
、ＶＳ２ 、ＶＳ３ 、ＶＳ４が入力される。
ｄ）（ｅ）（ｆ＞に接続され、垂直転送りロックＶＴＩ
、ＶＴ２ 、ＶＴ３ 、ＶＴ４が人力される。一方４つ
の転送ゲート電極（１４） 、 （１５） 、 ＜１６
＞ 、 （１７）は、それぞれ入力端子（ｇ＞（ｈ＞（
ｉ）（ｊ＞に接続され、垂直シフトクロック、ＶＳＩ
、ＶＳ２ 、ＶＳ３ 、ＶＳ４が入力される。
また、水平転送レジスタ（２５）は、第１層ゲート電極
（１８）（１９）と第２層ゲート電極（２０）（２１）
で構成され、ゲート電極（１８）（２１）は入力端子（
８）に、ゲート電極（１９）＜２０）は入力端子（ｂ）
に接続され、それぞれＨＴＩ、ＨＴ２とが入力される。
（１８）（１９）と第２層ゲート電極（２０）（２１）
で構成され、ゲート電極（１８）（２１）は入力端子（
８）に、ゲート電極（１９）＜２０）は入力端子（ｂ）
に接続され、それぞれＨＴＩ、ＨＴ２とが入力される。
次に、第２図に従い第１の固体撮像素子の動作について
説明する。この図において、（ｋ）は、水平ブランキン
グ信号で、Ｈｉｇｈの期間が、有効映像期間であること
を示す。
説明する。この図において、（ｋ）は、水平ブランキン
グ信号で、Ｈｉｇｈの期間が、有効映像期間であること
を示す。
垂直転送レジスタ（２３〉内の信号は、垂直転送パルス
ＶＴ１ 、ＶＴ２ 、ＶＴ３ 、ＶＴ４により、水平転
送レジスタ（２５〉に転送され、期間（２６）の水平転
送パルスＨＴＩ、ＨＴ２４こより出力される。そして、
垂直転送レジスタ（２４）内の信号は、垂直転送レジス
タ（２３）の信号と同様に垂直転送パルス■Ｔｌ 、Ｖ
Ｔ２．ＶＴ３．ＶＴ４により転送されタイミングＴ１に
おいては、ゲート電極（１４）（１６）の下に存在する
。
ＶＴ１ 、ＶＴ２ 、ＶＴ３ 、ＶＴ４により、水平転
送レジスタ（２５〉に転送され、期間（２６）の水平転
送パルスＨＴＩ、ＨＴ２４こより出力される。そして、
垂直転送レジスタ（２４）内の信号は、垂直転送レジス
タ（２３）の信号と同様に垂直転送パルス■Ｔｌ 、Ｖ
Ｔ２．ＶＴ３．ＶＴ４により転送されタイミングＴ１に
おいては、ゲート電極（１４）（１６）の下に存在する
。
次に、垂直転送レジスタ（２３〉の信号が水平転送レジ
スタ（２５）より出力されるタイミングＴ２におイテ、
垂直シフトパルスＶｓ １ 、 ＶＳ２ 、 ＶＳ３
、ＶＳ４により、水平転送チャンネル（２５）に転送さ
れ、期間（２７）の水平転送パルスＨＴ１．ＨＴ２によ
り出力される。これらの動作を順次繰り返ずことにより
、すべての画素信号を、水平画素数の半分の水平転送チ
ャンネルで出力することができる。
スタ（２５）より出力されるタイミングＴ２におイテ、
垂直シフトパルスＶｓ １ 、 ＶＳ２ 、 ＶＳ３
、ＶＳ４により、水平転送チャンネル（２５）に転送さ
れ、期間（２７）の水平転送パルスＨＴ１．ＨＴ２によ
り出力される。これらの動作を順次繰り返ずことにより
、すべての画素信号を、水平画素数の半分の水平転送チ
ャンネルで出力することができる。
なお、さらに１ピッ１−増やした垂直転送チヘ・ンネル
を設けることによって水平転送チャンネルのビット数を
１／３．１／４と減らずことも可能である。
を設けることによって水平転送チャンネルのビット数を
１／３．１／４と減らずことも可能である。
（ト）発明の効果
本発明によれば、固体撮像素子の高密度化の１つの障害
であった水平転送チャンネルの構造をより容易にかつ、
従来の２倍のサイズで構成できるため、固体撮像素子の
小型化、あるいは多画素化に有利となる。
であった水平転送チャンネルの構造をより容易にかつ、
従来の２倍のサイズで構成できるため、固体撮像素子の
小型化、あるいは多画素化に有利となる。
通常のビデオカメラの信号処理においては、ＣＯＤ出力
信号を通常の信号の時間軸に変換する必要があるが、こ
れは、ＩＨデイレイライン、あるいは、ラインメモリー
により容易に実現でき、特にディジタル信号処理におい
ては、より容易に変換できる。
信号を通常の信号の時間軸に変換する必要があるが、こ
れは、ＩＨデイレイライン、あるいは、ラインメモリー
により容易に実現でき、特にディジタル信号処理におい
ては、より容易に変換できる。
さらに、単板カラーカメラにおいては、色分離＝７
のためのサンプリングが必要なくなり、そのサンプリン
グによる高周波ノイズの折り返しノイズも防ぐことがで
き、画質の向上にもつながる。
グによる高周波ノイズの折り返しノイズも防ぐことがで
き、画質の向上にもつながる。
第１図は、本発明の固体撮像素子の構成図、第２図は、
その動作を示すタイミング図、第３図は、従来の固体撮
像素子の構成図である。 （１０）（１１）（１２＞（１３）・・・垂直転送用ゲ
ート電極、（１４）（１５）（１６）（１７）・・・垂
直１ビットシフト用ゲート電極、 （１ｇ＞（１９）（
２０＞（２１＞・・・水平転送用ゲート電極、 （２
２）・・・チャンネルストップ領域、（２３）（２４〉
・・・垂直転送チャンネル領域、 （２５）・・・水平
転送チャンネル領域、 ＶＴＩ 、ＶＴ２ 、ＶＴ３
、ＶＴ ４−・・垂直転送ハＪＬ−ス、 ＶＳＩ、ＶＳ
２．ＶＳ３、ＶＳ４・・・垂直シフトパルス、 ＨＴＩ
、ＨＴ２・・・水平転送パルス。
その動作を示すタイミング図、第３図は、従来の固体撮
像素子の構成図である。 （１０）（１１）（１２＞（１３）・・・垂直転送用ゲ
ート電極、（１４）（１５）（１６）（１７）・・・垂
直１ビットシフト用ゲート電極、 （１ｇ＞（１９）（
２０＞（２１＞・・・水平転送用ゲート電極、 （２
２）・・・チャンネルストップ領域、（２３）（２４〉
・・・垂直転送チャンネル領域、 （２５）・・・水平
転送チャンネル領域、 ＶＴＩ 、ＶＴ２ 、ＶＴ３
、ＶＴ ４−・・垂直転送ハＪＬ−ス、 ＶＳＩ、ＶＳ
２．ＶＳ３、ＶＳ４・・・垂直シフトパルス、 ＨＴＩ
、ＨＴ２・・・水平転送パルス。
Claims (3)
- （１）受光素子からの信号電荷を受ける適数ビットの複
数の垂直転送レジスタが互いに並行に配列され、この垂
直転送レジスタの出力が水平転送レジスタの各ビットに
対応付けられた固体撮像素子であって、 偶数列の上記垂直レジスタには、独立駆動可能な１ビッ
トの付加ビットが出力側に設けられると共に、 この付加ビットを上記垂直転送レジスタの他のビットと
独立して駆動することで上記水平転送レジスタの各ビッ
トに奇数列と偶数列との垂直転送レジスタの信号電荷を
交互に転送することを特徴とする固体撮像素子。 - （２）上記垂直転送レジスタと上記水平転送レジスタと
の間で上記信号電荷を一旦保持する付加ビットが一定の
間隔を置いて上記垂直転送レジスタの出力側に設けられ
ることを特徴とする請求項第１項記載の固体撮像素子。 - （３）受光素子からの信号電荷を受ける適数ビットの複
数の垂直転送レジスタが互いに並行に配列され、この垂
直転送レジスタの出力が水平転送レジスタの各ビットに
対応付けられると共に、偶数列の垂直転送レジスタに、
独立駆動可能な１ビットの付加ビットが出力側に設けら
れる固体撮像素子の駆動方法に於いて、 上記垂直転送レジスタから上記水平転送レジスタに１ビ
ットの上記信号電荷を転送した後に、上記垂直転送レジ
スタの駆動を停止し、上記付加ビットを駆動することで
上記垂直転送レジスタの信号電荷を奇数列と偶数列とを
交互に上記水平転送レジスタの各ビットに転送すること
を特徴とする固体撮像素子の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2199585A JP2578683B2 (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | 固体撮像素子及びその駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2199585A JP2578683B2 (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | 固体撮像素子及びその駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0484575A true JPH0484575A (ja) | 1992-03-17 |
| JP2578683B2 JP2578683B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=16410295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2199585A Expired - Lifetime JP2578683B2 (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | 固体撮像素子及びその駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2578683B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0712238A1 (en) * | 1994-11-11 | 1996-05-15 | SANYO ELECTRIC Co., Ltd. | Solid-state image pickup device and method of driving the same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63108876A (ja) * | 1986-10-27 | 1988-05-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | 固体撮像装置 |
-
1990
- 1990-07-27 JP JP2199585A patent/JP2578683B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63108876A (ja) * | 1986-10-27 | 1988-05-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | 固体撮像装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0712238A1 (en) * | 1994-11-11 | 1996-05-15 | SANYO ELECTRIC Co., Ltd. | Solid-state image pickup device and method of driving the same |
| US6288744B1 (en) | 1994-11-11 | 2001-09-11 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Solid-state image pickup device with a shared shift register and method of driving the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2578683B2 (ja) | 1997-02-05 |
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