JPH10144908A - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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JPH10144908A
JPH10144908A JP8303139A JP30313996A JPH10144908A JP H10144908 A JPH10144908 A JP H10144908A JP 8303139 A JP8303139 A JP 8303139A JP 30313996 A JP30313996 A JP 30313996A JP H10144908 A JPH10144908 A JP H10144908A
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JP
Japan
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sensor
transfer
phase
ccd
registers
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Application number
JP8303139A
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English (en)
Inventor
Seiichi Kawamoto
聖一 川本
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 隣接するCCDレジスタ間の配線抵抗を小さ
くして、小型化が可能な固体撮像装置を提供する。 【解決手段】 センサ列11r,11g,11bの両側
に転送レジスタ12r及び13r,12g及び13g,
12b及び13bが配された両側読み出しの撮像素子が
複数配列され、隣り合う撮像素子の互いに対向する転送
レジスタ13r及び13g,12g及び12bの同相の
転送部が向かい合って転送電極14a,14bが接続さ
れた固体撮像装置1を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、センサ列の両側に
転送レジスタが配された両側読み出しの撮像素子が複数
配列された固体撮像装置に係わる。
【0002】
【従来の技術】固体撮像装置の一例として、一次元配列
のセンサ列を複数配列した構成のリニアセンサが知られ
ている。この場合、各センサ列にはそれぞれCCD転送
レジスタが隣接して設けられて、それぞれが単一リニア
センサ(いわゆる撮像素子)として構成されている。例
えばカラーリニアセンサでは、複数の単一リニアセンサ
をそれぞれR(赤)、G(緑)、B(青)というように
割り当てて、各単一リニアセンサ上に、該当する色のフ
ィルタを形成して構成し、これをカラー画像の撮像等に
用いている。
【0003】一方、単一リニアセンサは、そのセンサ列
が1次元配列のフォトダイオードによる受光部から構成
され、受光部に入射した光エネルギーを一時的に蓄積し
た後、センサ列に隣接した読み出し電極をオンすること
により信号電荷を読みとって、この信号電荷をセンサ列
に並行して設けられたCCDレジスタを用いて順次転送
している。このような単一リニアセンサでは、センサ列
の片側にCCDレジスタを設けた構成の他に、センサ列
の両側にCCDレジスタを設けた構成も用いられる。
【0004】センサ列の両側にCCDレジスタを設ける
場合は、センサ列の奇数番目のセンサ部の信号電荷を第
1のCCDレジスタに読み出し、センサ列の偶数番目の
センサ部の信号電荷を第2のCCDレジスタに読み出す
ようにしている。このようにCCDレジスタを両側に設
けて両側読み出しを行うことにより、高速転送の場合、
片側読み出し方式に比べて駆動クロック周波数が1/2
になり、動作がゆっくりになり信号処理がしやすくな
る。従って、リニアセンサの高速化が可能となる。
【0005】図5〜図7は、従来のいわゆる両側読み出
しのカラーリニアセンサの構成を示す。このカラーリニ
アセンサ50は、3列の単一リニアセンサ、即ちR
(赤)リニアセンサ60R、G(緑)リニアセンサ60
G及びB(青)リニアセンサ60Bが並行に配置されて
成る。各R,G,Bリニアセンサ60R,60G,60
Bは、ぞれぞれ1次元配列の画素となる複数の受光部、
いわゆるセンサ部から成るセンサ列51r,51g,5
1bを有し、各センサ列51r,51g,51bの両側
に第1のCCDレジスタ52〔52r,52g,52
b〕及び第2のCCDレジスタ53〔53r,53g,
53b〕が配されて形成される。即ち、Rセンサ列51
rの両側にCCDレジスタ52rと53rが、Gセンサ
列51gの両側にCCDレジスタ52gと53gが、B
センサ列51bの両側にCCDレジスタ52bと53b
がそれぞれ配される。各R,G,Bセンサ列51r,5
1g,51b上には、図示しないが、それぞれ対応する
赤色、緑色、青色のフィルタが形成されて、該当する色
の信号成分を受光検出することができる。
【0006】第1のCCDレジスタ52〔52r,52
g,52b〕は、それぞれ各R,G,Bセンサ列51
r,51g,51bにおける例えば奇数番目のセンサ部
(R1,R3 ,R5 ,・・・R2n-1,R2n+1、G1 ,G
3 ,G5 ,・・・G2n-1,G2n+1、及びB1 ,B3 ,B
5 ,・・・B2n-1,B2n+1)の信号電荷を読み出し、転
送するCCDレジスタであり、第2のCCDレジスタ5
3〔53r,53g,53b〕は、それぞれ各R,G,
Bセンサ列51r,51g,51bにおける例えば偶数
番目のセンサ部(R2 ,R4 ,R6 ,・・・R2n
2 ,G4 ,G6 ,・・・G2n、及びB2 ,B4 ,B6
・・・B2n)の信号電荷を読み出し、転送するCCDレ
ジスタである。
【0007】通常、第1のCCDレジスタ52r,52
g,52bと第2のCCDレジスタ53r,53g,5
3bの配置は、各R,G,Bセンサ列51r,51g,
51bにおいて同じ配置である。即ち、Rセンサ列51
r,Gセンサ列51g,Bセンサ列51bのいずれに対
しても、第1のCCDレジスタ52r,52g,52b
が上側に配され、第2のCCDレジスタ53r,53
g,53bが下側に配されており、全体としてみると、
奇数番目のセンサ部用の第1のCCDレジスタと偶数番
目のセンサ部用の第2のCCDレジスタとが交互に並ん
でいる。このように配置すると、複数のセンサ列に対し
て、同じ転送電極パターンを使用してCCDレジスタを
形成することができるため、この配置が一般的に用いら
れている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】CCDレジスタ52
r,52g,52b及び53r,53g,53bは、図
5の破線で囲った部分の拡大図を図6に示すように、各
転送部の転送電極が第1層のポリシリコン層からなる電
極54a,54bと第2層のポリシリコン層からなる電
極54a′,54b′とからなり、1つおきの転送電極
54Aに第1相のクロックパルスφ1 が印加され、他の
1つおきの転送電極54Bに第2相のクロックパルスφ
2 が印加されるように構成される。ところで、ライン間
で隣り合う2つのCCDレジスタ、例えば図示するCC
Dレジスタ53r,52gでは、当然ながら互いに同相
の転送電極54A、転送電極54Bが転送方向に半ビッ
トずれた配列パターンとなる。
【0009】従って、図7に示すように、隣り合う2つ
のCCDレジスタ53r,52g間のクロックパルスφ
1 が印加される転送電極54A同士、及びクロックパル
スφ2 が印加される転送電極54B同士を繋ぐ第1相の
同相配線55a及び第2相の同相配線55bは、斜めに
形成される。尚、第2層のポリシリコン層からなる転送
電極54a′及び54b′についても同様に同相配線5
5a′及び55b′が接続される。また、隣り合う2つ
のCCDレジスタ53r,52g間において、各対応す
る同相の転送電極と、その同相配線とは共通のポリシリ
コン層で形成される。転送電極54A,54B上には、
それぞれ駆動クロックパルスφ1 及びφ2 を印加する第
1相のバスライン57a及び第2相のバスライン57b
が転送方向に平行に形成され、コンタクト部56により
それぞれ転送電極54A及び転送電極54Bに接続され
る。
【0010】このように配線部分55a,55b,55
a′,55b′が斜めに形成されることにより、配線部
分の幅W0 が狭くなり、従って配線部分の抵抗が大きく
なる。データレートの高速化を図るためには、この配線
抵抗を小さくする必要がある。そして、この配線抵抗を
小さくするには、配線部分の幅を広げるために各R,
G,Bリニアセンサのライン間の距離を大きくする必要
がある。しかし、ライン間隔を広げて配線抵抗を小さく
する構成をとると、固体撮像装置即ち、カラーリニアセ
ンサの小型化が困難であった。
【0011】また、上述の複数のセンサ列を有するカラ
ーリニアセンサにおいては、同一の被写体に対して、各
センサ列51r,51g,51bが走査するタイミング
に時差が生じるため、通常3つの走査が終了した部分に
おいて信号を一括処理している。ライン間の距離を大き
くすると、センサ列間の間隔が拡がることから、各セン
サ列が走査するタイミングの時差も大きくなる。そのた
め、先に読みとった信号を一時蓄積するためのメモリ容
量も大きくする必要が生じる。
【0012】上述した問題の解決のために、本発明にお
いては、隣接するCCDレジスタ間の配線抵抗を小さく
して、小型化が可能なカラーリニアセンサ等の固体撮像
装置を提供するものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像装置
は、両側読み出しの撮像素子を複数配列し、隣り合う撮
像素子の互いに対向する転送レジスタの同相の転送部が
向かい合って転送電極が接続された構成である。
【0014】上述の本発明の構成によれば、転送レジス
タの同相の転送部が向かい合って転送電極が接続される
ことにより、同相の転送部をつなぐ同相配線を、対向す
る転送レジスタ間でまっすぐ形成することができ、同相
配線の配線抵抗を小さくすることができる。また、ライ
ン間隔を詰めることができ、固体撮像素子の小型化が図
れる。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明は、センサ列の両側に転送
レジスタが配された両側読み出しの撮像素子が複数配列
された固体撮像装置において、隣り合う上記撮像素子の
互いに対向する転送レジスタの同相の転送部が向かい合
って転送電極が接続されて成る固体撮像装置である。
【0016】以下、図面を参照して本発明の固体撮像素
装置の実施例を説明する。図1は、本発明の固体撮像装
置をカラーラインセンサに適用した場合の概略構成図を
示す。本実施例のカラーリニアセンサ1は、複数、本例
では3本の単一リニアセンサ(撮像素子)、即ちR
(赤)リニアセンサ20R、G(緑)リニアセンサ20
G及びB(青)リニアセンサ20Bにより構成され、各
R,G,Bリニアセンサ20R,20G,20Bが前述
の両側読み出しの構成となっている。
【0017】各Rリニアセンサ20R,Gリニアセンサ
20G及びBリニアセンサ20Bは、それぞれRセンサ
列11r、Gセンサ列11g、Bセンサ列11bを有
す、これら3列のセンサ列が並行に配置されると共に、
各センサ列11r,11g,11bの両側にそれぞれ2
相駆動の第1のCCDレジスタ12r,12g,12b
及び第2のCCDレジスタ13r,13g,13bが配
されて両側読み出しのリニアセンサを構成している。各
R,G,Bセンサ列11r,11g,11b上には、図
示しないが、それぞれの対応する赤色、緑色、青色のフ
ィルタが形成されて、該当する色の信号成分を受光検出
することができる。
【0018】第1のCCDレジスタ12r,12g,1
2bは、それぞれ各R,G,Bセンサ列11r,11
g,11bの奇数番目のセンサ部(R1 ,R3 ,R5
・・・R2n-1,R2n+1、G1 ,G3 ,G5 ,・・・G
2n-1,G2n+1、及びB1 ,B3 ,B5 ,・・・B2n-1
2n+1)の信号電荷を読み出し転送するCCDレジスタ
であり、第2のCCDレジスタ13r,13g,13b
は、それぞれ各R,G,Bセンサ列11r,11g,1
1bの偶数番目のセンサ部(R2 ,R4 ,R6 ,・・・
2n、G2 ,G4 ,G6 ,・・・G2n、及びB2
4 ,B6 ・・・B2n)の信号電荷を読み出し転送する
CCDレジスタである。
【0019】この例では、第1のCCDレジスタ12
r,12g,12bと第2のCCDレジスタ13r,1
3g,13bの配置は、それぞれ隣り合うセンサ列間で
互いに上下逆となるように、従って各センサ列11r,
11g,11b間において隣接するCCDレジスタが同
じパターンとなるようにした配置である。即ち、図1中
上からRセンサ列11rの第1のCCDレジスタ12
r、Rセンサ列11rの第2のCCDレジスタ13r、
Gセンサ列11gの第2のCCDレジスタ13g、Gセ
ンサ列11gの第1のCCDレジスタ12g、Bセンサ
列11bの第1のCCDレジスタ12b、Bセンサ列1
1bの第2のCCDレジスタ13bの順序で、奇数番目
のセンサ部用の第1のCCDレジスタ同士、並びに偶数
番目のセンサ部用の第2のCCDレジスタ同士が対向す
るように並んでいる。
【0020】各第1のCCDレジスタ12〔12r,1
2g,12b〕及び第2のCCDレジスタ13〔13
r,13g,13b〕は、図1の破線で囲った部分の拡
大図を図2に示すように、その各転送部の転送電極が第
1層のポリシリコン層からなる14a,14bと第2層
のポリシリコン層からなる電極14a′,14b′とか
らなり、1つおきの転送電極14Aに第1相のクロック
パルスφ1 が印加され、他の1つおきの転送電極14B
に第2相のクロックパルスφ2 が印加されるように構成
される。そして、ライン間で隣り合う2つのCCDレジ
スタ、例えば図示する2つのCCDレジスタ13r及び
13gにおいては、そのクロックパルスφ1 が印加され
る転送部、即ちその転送電極14A同士、そのクロック
パルスφ2が印加される転送部、即ちその転送電極14
B同士がそれぞれ対向して形成される。
【0021】このとき、図3に示すように、隣り合う2
つのCCDレジスタ13r,13g間のクロックパルス
φ1 が印加される転送電極14A同士及びクロックパル
スφ2 が印加される転送電極14B同士を繋ぐ第1相の
同相配線15a及び第2相の同相配線15bは、まっす
ぐ太い(幅の広い)配線で形成される。尚、第2層のポ
リシリコン層からなる転送電極14a′及び14b′に
ついても同様に同相配線15a′及び15b′が接続さ
れる。また、隣り合う2つのCCDレジスタ13r,1
3g間において、各対応する同相の転送電極とその同相
配線とは共通のポリシリコン層で形成される。転送電極
及び同相配線上には、それぞれ駆動クロックパルスφ1
及びφ2 を印加する第1相のバスライン17a及び第2
相のバスライン17bが転送方向に平行に形成され、コ
ンタクト部56によりそれぞれ第1相の転送電極14a
及び第2相の転送電極14bに接続される。
【0022】上述の構成の第1及び第2のCCDレジス
タにより転送された信号電荷は、図示しないが、それぞ
れFD(フローティングディフュージョン)等で電圧に
変換されて、Rセンサ列11r,Gセンサ列11g,B
センサ列11bにそれぞれ対応したR出力V1r,V2
r、G出力V1g,V2g、B出力V1b,V2bが得
られる。
【0023】そして、例えば図4に示す信号処理のブロ
ック図の構成によってデータが処理される。画像信号に
対応したカラーCCDリニアセンサ1からの6つの出力
V1r,V2r,V1g,V2g,V1b,V2bが、
アナログ信号処理部2に出力され、このアナログ信号処
理部2において、6つの出力信号V1r,V2r,V1
g,V2g,V1b,V2bが信号処理されて信号デー
タ3となる。この信号データ3は、A/D変換器4によ
り8ビットから10ビット変換されることによりアナロ
グ信号である信号データ3からデジタル信号5に変換さ
れ、このデジタル信号5がデジタル信号処理部6におい
て処理される。尚、カラーCCDリニアセンサ1、アナ
ログ信号処理部2、A/D変換器4及びデジタル信号処
理部の各ブロックには、それぞれ駆動のためのクロック
パルス7が印加される。
【0024】本実施例によれば、配線部分15a,15
b,15a′,15b′がまっすぐ太く形成されること
により、配線の幅W1 が、図7の場合の配線の幅W0
り広くなるため(W1 >W0 )、配線部分の抵抗が従来
より小さくなる。
【0025】配線抵抗が小さくなるため、ライン間の距
離を短縮することもでき、カラーリニアセンサの小型化
を図ることができる。また、ライン間の距離を短縮して
センサ列の間隔を狭めることにより、各センサ列11
r,11g,11b間の走査タイミングの時差を小さく
することができ、先に読みとった信号を一時蓄積するた
めのメモリ容量も小さくて済む。また配線抵抗が小さい
ことからもデータ転送速度の向上が図られる。
【0026】上述の例においては、センサ列がRセンサ
列11r、Gセンサ列11g、Bセンサ列11bの3列
から成る構成としたが、その他両側読み出しのセンサ列
を複数形成した固体撮像装置においても、同様に本発明
を適用して対向するCCDレジスタを同相の電極同士が
対向するようにして、配線抵抗を低減することができ
る。
【0027】本発明の固体撮像装置は、上述の例に限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
その他様々な構成が取り得る。
【0028】
【発明の効果】上述の本発明による固体撮像装置によれ
ば、転送レジスタの同相の転送部が向かい合って転送電
極が接続されることにより、同相の転送部をつなぐ同相
配線を、対向する転送レジスタ間でまっすぐ且つ幅広く
形成することができ、同相配線の配線抵抗を小さくする
ことができる。
【0029】また、配線抵抗が小さいため、センサ列の
間隔を縮めることができ、複数のセンサ列の内の、先に
走査したセンサ列のデータを一時的に蓄積するメモリの
容量を低減して、信号処理における制約を小さくするこ
とができる。
【0030】さらに、配線抵抗を低減することにより、
データレートの高速化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるリニアセンサの概略構成図(平面
図)である。
【図2】図1の一部を拡大した図である。
【図3】図2における同相配線の接続状態を示した図で
ある。
【図4】本発明の固体撮像素子の実施例における信号処
理を示すブロック図である。
【図5】従来のリニアセンサの概略構成図(平面図)で
ある。
【図6】図5の一部を拡大した図である。
【図7】図6における同相配線の接続状態を示した図で
ある。
【符号の説明】
1,50 カラーリニアセンサ、2 アナログ信号処理
部、3 信号データ(アナログ信号)、4 A/D変換
器、5 デジタル信号、6 デジタル信号処理部、7
クロックパルス、11r,51r Rセンサ列、11
g,51g Gセンサ列、11b,51b Bセンサ
列、12r,12g,12b,52r,52g,52b
第1のCCDレジスタ、13r,13g,13b,5
3r,53g,53b 第2のCCDレジスタ、14
a,14a′,14A,54a,54a′,54A 第
1相の転送電極、14b,14b′,14B,54b,
54b′,54B 第2相の転送電極、15a,15
a′,55a,55a′ 第1相の同相配線、15b,
15b′,55b,55b′ 第2相の同相配線、1
6,56コンタクト部、17a,57a 第1相のバス
ライン、17b,57b 第2相のバスライン、20
R,60R Rリニアセンサ、20G,60G Gリニ
アセンサ、20B,60B Bリニアセンサ、W0 ,W
1 配線の幅

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 センサ列の両側に転送レジスタが配され
    た両側読み出しの撮像素子が複数配列された固体撮像装
    置において、 隣り合う上記撮像素子の互いに対向する転送レジスタの
    同相の転送部が向かい合って転送電極が接続されて成る
    ことを特徴とする固体撮像装置。
JP8303139A 1996-11-14 1996-11-14 固体撮像装置 Pending JPH10144908A (ja)

Priority Applications (1)

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JP8303139A JPH10144908A (ja) 1996-11-14 1996-11-14 固体撮像装置

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JP8303139A JPH10144908A (ja) 1996-11-14 1996-11-14 固体撮像装置

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