JPS59122180A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPS59122180A JPS59122180A JP57227703A JP22770382A JPS59122180A JP S59122180 A JPS59122180 A JP S59122180A JP 57227703 A JP57227703 A JP 57227703A JP 22770382 A JP22770382 A JP 22770382A JP S59122180 A JPS59122180 A JP S59122180A
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- cod
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/713—Transfer or readout registers; Split readout registers or multiple readout registers
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/73—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors using interline transfer [IT]
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Signal Processing (AREA)
- 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
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
不発明は複数の画素列の画素信号を並ダリに読出す固体
撮像装置に関する。
撮像装置に関する。
従来のインターライン伝送方式C0D(以後IT−CO
Dと称す)の−例を第1図を用いて簡単に説明を行う。
Dと称す)の−例を第1図を用いて簡単に説明を行う。
ホトダイオード(以下PDと称す)で形成された2NX
MI固(例えばN=250 、 M=400)の感光部
(pH・Pt1’・Pit・”+2’+ PI3 +・
・・+ ”IN+P I’N I P 2□、P′2□
+P2□+ ”’77 + ”23 *・・・、P2N
・P’2N。
MI固(例えばN=250 、 M=400)の感光部
(pH・Pt1’・Pit・”+2’+ PI3 +・
・・+ ”IN+P I’N I P 2□、P′2□
+P2□+ ”’77 + ”23 *・・・、P2N
・P’2N。
・・・r PMI r、 P’Ml’4 P M2 r
P’M2 r 2M3 r ・・・、PMN。
P’M2 r 2M3 r ・・・、PMN。
PMN’) (以FPi+P’iで代表する)と、この
感光部(Pi+Pi’)で光電変換されて畜イ★された
信号′重荷全読出すだめの框直CCD/フトレジスタ(
CII C2r・・CV)がUいに水平方向に交互に配
列されている。3は谷感光部(Pl。
感光部(Pi+Pi’)で光電変換されて畜イ★された
信号′重荷全読出すだめの框直CCD/フトレジスタ(
CII C2r・・CV)がUいに水平方向に交互に配
列されている。3は谷感光部(Pl。
P1′)と細面CCDシフトレジスタ(c、 + 02
+・・・、 CM )間の信号電荷転送を開側Jする
ゲート電極配線を示している。ここでPDは発生した信
号′電荷を俗情する蓄遺部でもある。そして1所直CO
Dシフトレジスタの信号電荷は、1段毎に水平CODノ
ントレジスタ1に転送され、水平有効期間において水平
CODシフトレジスタI内を転送された後順次、出力州
S2より読出される。
+・・・、 CM )間の信号電荷転送を開側Jする
ゲート電極配線を示している。ここでPDは発生した信
号′電荷を俗情する蓄遺部でもある。そして1所直CO
Dシフトレジスタの信号電荷は、1段毎に水平CODノ
ントレジスタ1に転送され、水平有効期間において水平
CODシフトレジスタI内を転送された後順次、出力州
S2より読出される。
ここで止面CCDシフトレジスタ(C,、C2・・、C
M)における継面方向の転送段数は感光部(Pi、Pi
’)の惟直方向画g数・の半数のN(=250)である
。そして通常のテレビジョン標準方式においては1フレ
ームは2クイールドより構成され、またインタレース走
査を行っている。従ってIT−CODでもこれに適合し
た撮像動作を行っており、先の2フイールドをA。
M)における継面方向の転送段数は感光部(Pi、Pi
’)の惟直方向画g数・の半数のN(=250)である
。そして通常のテレビジョン標準方式においては1フレ
ームは2クイールドより構成され、またインタレース走
査を行っている。従ってIT−CODでもこれに適合し
た撮像動作を行っており、先の2フイールドをA。
Bフィールドに分け、へフィールドでは垂直方向に連続
して設けられた2個のP D (PII +P’o)+
(Pt2 + P’+2) r・・・r (PIN r
PIN’) r (Pt1 + Pt1’) r(p
、□ 、 P 2□′) ・・・ r (P2N
+ P 2 N’ ) * ・・・ 、
(PMI 、 PM1′)。
して設けられた2個のP D (PII +P’o)+
(Pt2 + P’+2) r・・・r (PIN r
PIN’) r (Pt1 + Pt1’) r(p
、□ 、 P 2□′) ・・・ r (P2N
+ P 2 N’ ) * ・・・ 、
(PMI 、 PM1′)。
(PM2 、p、2′) 、・・・r (PMN、 P
MN’ )で蓄積された信号電荷を合せて流出し、Bフ
ィールドでは一1無直方向にAフィールドを読出した2
個のPD(Pl、PI’)に対して空間的に垂直方向に
対して180度位相が異なる連続した2個のPD(P目
′、P1□) + (P12’+ Pt5) ・・・
+ (Pt1’l ”22 ) 1 (Pt2’+
Pt3) r・・+ (PM I’r P M t )
r (P M 2’ + PM s ) r・・・で
蓄晴された信号電荷を合せて呪出す。このような信号電
荷読出しモードをフィールド蓄積モードと呼び、この場
合、垂直方向においてA。
MN’ )で蓄積された信号電荷を合せて流出し、Bフ
ィールドでは一1無直方向にAフィールドを読出した2
個のPD(Pl、PI’)に対して空間的に垂直方向に
対して180度位相が異なる連続した2個のPD(P目
′、P1□) + (P12’+ Pt5) ・・・
+ (Pt1’l ”22 ) 1 (Pt2’+
Pt3) r・・+ (PM I’r P M t )
r (P M 2’ + PM s ) r・・・で
蓄晴された信号電荷を合せて呪出す。このような信号電
荷読出しモードをフィールド蓄積モードと呼び、この場
合、垂直方向においてA。
Bフィールドで読出される信号の空間的位相が180
rK−異なるため、感光領域全域からは2NX M 1
周(=500X400個)のサンプル点がずすられる。
rK−異なるため、感光領域全域からは2NX M 1
周(=500X400個)のサンプル点がずすられる。
このように第1図の構成でfJ、lid直CCDシフト
レジスタ(CIr C2’l・・・+ CM )の畦面
方向転送段数が感光部(Pt r P’2 )の継11
方向個数の半数であるため、前述したごとく各フィール
ドにて垂直方向に卓続した2個のP D (Pt r
P2’ )の信号′電荷が混じ合い、このため同一フィ
ールド内で全P D <Pt1 Pt’)の信号電荷が
独立に取り出せない。これに対して畦1σCC’ Dン
7トレジスタの昨直方向転送段数とPD(Pt1P2’
)の向直方向j15数を同じくしたIT−CODは先に
我々が提案した構造にて実現することができる。
レジスタ(CIr C2’l・・・+ CM )の畦面
方向転送段数が感光部(Pt r P’2 )の継11
方向個数の半数であるため、前述したごとく各フィール
ドにて垂直方向に卓続した2個のP D (Pt r
P2’ )の信号′電荷が混じ合い、このため同一フィ
ールド内で全P D <Pt1 Pt’)の信号電荷が
独立に取り出せない。これに対して畦1σCC’ Dン
7トレジスタの昨直方向転送段数とPD(Pt1P2’
)の向直方向j15数を同じくしたIT−CODは先に
我々が提案した構造にて実現することができる。
そのIT−CODの構成を第2図に示す。
ホトダイオード(PD)で形成されたM列の感光部(P
IIP2+・・・PM )と、同じくM列の東向COD
(CI’I C2’l・・、 C’M )が図示の如
く父qに配列され、感光部の各列は(PII + P’
H□1P121P′+ 2 + P 13 、・・・”
N、”tN) + (”2+ r P’21 r Pt
2 *”22 + Pt3 r ”’ IP2N +
p/、 N ) +・・・r (”I r P’M+
+、P M2r P’M2 r PMs *・・・、P
駅、P’MN) の如<2N個のPDが配置されており
、また垂直CODの各々はPDに1対1に対応しテ(C
Ir r C’++ * Cst、。
IIP2+・・・PM )と、同じくM列の東向COD
(CI’I C2’l・・、 C’M )が図示の如
く父qに配列され、感光部の各列は(PII + P’
H□1P121P′+ 2 + P 13 、・・・”
N、”tN) + (”2+ r P’21 r Pt
2 *”22 + Pt3 r ”’ IP2N +
p/、 N ) +・・・r (”I r P’M+
+、P M2r P’M2 r PMs *・・・、P
駅、P’MN) の如<2N個のPDが配置されており
、また垂直CODの各々はPDに1対1に対応しテ(C
Ir r C’++ * Cst、。
C”r21 c’、 3 r ”’ r自N・”” )
r (C2+ 1 ”211 c’221C’22
r C2j + ”’ + C2N+ c′2N) g
・・” H(CMI、C’J+CM 2 r C’
M 2 + CM S +・・・、 CMN 、 C’
MN )の如く、2N個の転送段を有する。即ち、感光
部と垂直CODシフトレジスタが交互に配列され、かつ
垂直CODシフトレジスタの転送段数と非直方向PD数
は同数とされる。
r (C2+ 1 ”211 c’221C’22
r C2j + ”’ + C2N+ c′2N) g
・・” H(CMI、C’J+CM 2 r C’
M 2 + CM S +・・・、 CMN 、 C’
MN )の如く、2N個の転送段を有する。即ち、感光
部と垂直CODシフトレジスタが交互に配列され、かつ
垂直CODシフトレジスタの転送段数と非直方向PD数
は同数とされる。
ところが、このように垂直C0D7フトレジスタ(”l
l ”’t *・・・ clM)の垂直方向の段数と
PD (PII Pt1・・・、PM)の昨直個数が同
じくできても、攬出し手段に問題が残る。現在テレビジ
ョン標準方式ではインタレース走査表示を行なっている
ため、例えば我国のNTSC方式ではA、B谷フィール
ド約250本の走介線に対応する情報しか表示されない
。従って、第2図の固体撮像装置を標準方式に適合させ
ようとすると、(a)水平CODソフトレジスタIにお
いて框1亘方向に連続した2個のP D (P+ +
R+・・・、pM)の信号電荷を混合して取り出すか、
(b)一方の1水平列の信号電荷を1水平IEブランキ
ング期rHi内にンリアルに取り出し、それら信号をI
Hメモリに入れた後、残シ1水千列の信号電荷と前Rt
I Hメモリに入れた信号とをパラレルに水平叶走有
効期間に出力させなければならない。
l ”’t *・・・ clM)の垂直方向の段数と
PD (PII Pt1・・・、PM)の昨直個数が同
じくできても、攬出し手段に問題が残る。現在テレビジ
ョン標準方式ではインタレース走査表示を行なっている
ため、例えば我国のNTSC方式ではA、B谷フィール
ド約250本の走介線に対応する情報しか表示されない
。従って、第2図の固体撮像装置を標準方式に適合させ
ようとすると、(a)水平CODソフトレジスタIにお
いて框1亘方向に連続した2個のP D (P+ +
R+・・・、pM)の信号電荷を混合して取り出すか、
(b)一方の1水平列の信号電荷を1水平IEブランキ
ング期rHi内にンリアルに取り出し、それら信号をI
Hメモリに入れた後、残シ1水千列の信号電荷と前Rt
I Hメモリに入れた信号とをパラレルに水平叶走有
効期間に出力させなければならない。
これら方法のうち、前者では、本来の目的であるところ
のip D (P+ r P2+・・・、PM) の
4N号を独立に取り出すことが出来ない。後者では水平
CC’Dシフトレジスタ1の高速駆動と高速、広帯域I
Hメモリが必要である間軸を生ずる。又、上記のごとく
同一フィールド(ハ)で全iIt!l素の信号電荷を独
立に読出さない涌常勅作において水平方向の画素数が増
力口するとそれに伴ない画素読出し周波数が増加し、そ
れに対する1高速1べ動回烙を必要とする。父、第2図
にて説明した堆・頁CODノットレジスタの東向方向転
送段数とPD(Pl、P1′)の傘部方向個数が同じく
した工T−CODを走青部とし、該赤青部上に光電変換
部である光導電膜を設けた2階建センサーでは光導電膜
の訓話を市松状に配【−1することができる。このセ/
すでは東面方向で隣シ合92水平タリ画素はそれぞれ水
平方向に空間的に180″Nずれている。従って、該市
松画素配置2階建てセンサにおいて前記2水平ダ11画
素信号を並列に1水平走舟期間Z H,に醗出し、片方
の信号を水平方向空間的画素間+tに対応させて%画素
に相当する時間すられて雨水平列信号を加算してモニタ
に接続させることによって水平方向2倍のT4像度の再
生画像が得られる。このためにも全++iii素の信号
電荷をそれぞれ独立に読み出されなければならない。又
、上記の市松画素配置センサを用いてカラー撮像を行う
場合でも同様である。
のip D (P+ r P2+・・・、PM) の
4N号を独立に取り出すことが出来ない。後者では水平
CC’Dシフトレジスタ1の高速駆動と高速、広帯域I
Hメモリが必要である間軸を生ずる。又、上記のごとく
同一フィールド(ハ)で全iIt!l素の信号電荷を独
立に読出さない涌常勅作において水平方向の画素数が増
力口するとそれに伴ない画素読出し周波数が増加し、そ
れに対する1高速1べ動回烙を必要とする。父、第2図
にて説明した堆・頁CODノットレジスタの東向方向転
送段数とPD(Pl、P1′)の傘部方向個数が同じく
した工T−CODを走青部とし、該赤青部上に光電変換
部である光導電膜を設けた2階建センサーでは光導電膜
の訓話を市松状に配【−1することができる。このセ/
すでは東面方向で隣シ合92水平タリ画素はそれぞれ水
平方向に空間的に180″Nずれている。従って、該市
松画素配置2階建てセンサにおいて前記2水平ダ11画
素信号を並列に1水平走舟期間Z H,に醗出し、片方
の信号を水平方向空間的画素間+tに対応させて%画素
に相当する時間すられて雨水平列信号を加算してモニタ
に接続させることによって水平方向2倍のT4像度の再
生画像が得られる。このためにも全++iii素の信号
電荷をそれぞれ独立に読み出されなければならない。又
、上記の市松画素配置センサを用いてカラー撮像を行う
場合でも同様である。
1本発明は上記の点に鑞みなされたもので、二次元配列
された全画素の信号電荷をそれぞれ独立に、しかも高速
駆動や高速回路を用いることなく itフe出すことを
可能とした固体撮像装置を提供することを目的とする。
された全画素の信号電荷をそれぞれ独立に、しかも高速
駆動や高速回路を用いることなく itフe出すことを
可能とした固体撮像装置を提供することを目的とする。
本発明においては、屯1q CCDシフトレジスタの転
送段数が感光部の堆1頁方向岨列数と等しい第2図の構
成を基本とし、水平続出し手段として、第1、第2の少
くとも2I71Jの水平C’CDシフトレジスタを設け
る。そして1η直CCDシフトレジスタ列から転送され
る信号電荷をこれら第1、第2のCODシフトレジスタ
に交互に入力して、第1、第2のCODシフトレジスタ
を並タリ駆動して読出しを行う。
送段数が感光部の堆1頁方向岨列数と等しい第2図の構
成を基本とし、水平続出し手段として、第1、第2の少
くとも2I71Jの水平C’CDシフトレジスタを設け
る。そして1η直CCDシフトレジスタ列から転送され
る信号電荷をこれら第1、第2のCODシフトレジスタ
に交互に入力して、第1、第2のCODシフトレジスタ
を並タリ駆動して読出しを行う。
本発明によれば、感光部の全画素信号を、混合すること
なくそれぞれ独立に読出すことができる。しかも、感光
部の2水平タリの悟号′ml荷を2個の水平CODシフ
トレジスタで・凌列に読出す゛ため、テレビジョン標準
方式に適合させる場合にも水平CODシフトレジスタは
何ら高速駆動を要せず、また高速、高帯域のIHメモリ
も必要としない。
なくそれぞれ独立に読出すことができる。しかも、感光
部の2水平タリの悟号′ml荷を2個の水平CODシフ
トレジスタで・凌列に読出す゛ため、テレビジョン標準
方式に適合させる場合にも水平CODシフトレジスタは
何ら高速駆動を要せず、また高速、高帯域のIHメモリ
も必要としない。
以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
第3図は本発明の固体撮像装置の構成説明図である。図
1中、感光領域については第2図と同じであり、感光部
(P、、P21・・・、 、P M’ )の止面方向の
数と射面CODシフトレジスタ(C’!+ C’2 r
・・・、C’M)の4ニ直方向の段数が同じである。従
って1猿九部(P目+P’ll + PI21P’+2
IP131P211”2しP221P’2□r P2
.l r p、 N (P’IN r P2NI P’
2N + pM、 + P’M++P M 2 r P
’ M2 、P M 3 r・・・、 PMN、 P’
MN )の蓄積された信号電荷は同時に瞬接の爪面CC
Dシフトレジスタ(CII r C’ll + CI2
r c/、□+CI3+・・・、 CIN、 C’1
Nlc2. + C’21 + c2. + c/、□
1c231・・・* C2N + c/、 N + ”
’ +C)J+ + C”M+ 、CM2 、 C’M
2 r CMs +・・・、C■LC’MN)に−転送
されることになる。そして本実施例では、第2図と異な
り、図面のように2個の水平CODシフトレジスタ1.
,12を並列に役ける。
1中、感光領域については第2図と同じであり、感光部
(P、、P21・・・、 、P M’ )の止面方向の
数と射面CODシフトレジスタ(C’!+ C’2 r
・・・、C’M)の4ニ直方向の段数が同じである。従
って1猿九部(P目+P’ll + PI21P’+2
IP131P211”2しP221P’2□r P2
.l r p、 N (P’IN r P2NI P’
2N + pM、 + P’M++P M 2 r P
’ M2 、P M 3 r・・・、 PMN、 P’
MN )の蓄積された信号電荷は同時に瞬接の爪面CC
Dシフトレジスタ(CII r C’ll + CI2
r c/、□+CI3+・・・、 CIN、 C’1
Nlc2. + C’21 + c2. + c/、□
1c231・・・* C2N + c/、 N + ”
’ +C)J+ + C”M+ 、CM2 、 C’M
2 r CMs +・・・、C■LC’MN)に−転送
されることになる。そして本実施例では、第2図と異な
り、図面のように2個の水平CODシフトレジスタ1.
,12を並列に役ける。
これら”、第2の水子C’CDシフトレジスタ1.,1
20間には、開側り′鴫他4を設け、垂直CODシフト
レジスタC′l’ + C2’ +・・・CM′ に
より転送されてきた水平列信号電荷を、1til仰電吻
4によって制御して第1、第2の水平CODソフトレジ
スタ’Iy12に交互に書込むようになっている。
20間には、開側り′鴫他4を設け、垂直CODシフト
レジスタC′l’ + C2’ +・・・CM′ に
より転送されてきた水平列信号電荷を、1til仰電吻
4によって制御して第1、第2の水平CODソフトレジ
スタ’Iy12に交互に書込むようになっている。
第4図に第3図における2水平ccD/フトレジスタ’
+r12の部分の構造を示す。同図(a)は該2水平C
CDシフトレジスタ部を上部より吃だ概略構成図である
。図で点&pはCODチャネル部孕示す。ここで水平方
向チャオ・ル部け、第1のyJ<平CCDシフトレジス
タ11のチャネル部5 、 ト尾2の水平CCDシフ
トレジスタ12のチャネル@iSs 2に分かれ、これ
らのチャネル部、5..52の間に制御電極4が設けら
れている。またこれらチャネル部5□ 、5□上には図
に示すように、連続した転送電極6(611+612
+ 6131 ’5141621 + 622 + 6
□3+624+・・・、)が設けられている。この転送
電極6のうち614゜624、・・・は@+−[ffi
CCDシフトレジスタのチャネル部7117′2 上
に延在させて惟直CCDシフトンジスタの転τ希電他8
とを接続せしめる。
+r12の部分の構造を示す。同図(a)は該2水平C
CDシフトレジスタ部を上部より吃だ概略構成図である
。図で点&pはCODチャネル部孕示す。ここで水平方
向チャオ・ル部け、第1のyJ<平CCDシフトレジス
タ11のチャネル部5 、 ト尾2の水平CCDシフ
トレジスタ12のチャネル@iSs 2に分かれ、これ
らのチャネル部、5..52の間に制御電極4が設けら
れている。またこれらチャネル部5□ 、5□上には図
に示すように、連続した転送電極6(611+612
+ 6131 ’5141621 + 622 + 6
□3+624+・・・、)が設けられている。この転送
電極6のうち614゜624、・・・は@+−[ffi
CCDシフトレジスタのチャネル部7117′2 上
に延在させて惟直CCDシフトンジスタの転τ希電他8
とを接続せしめる。
?
第4図(a)のA−p!部の断面構造を同図(b)に示
す。例えばP型シリコン展板9上に、前記■1制御電啄
4を項として、継面CCDシフトレジスタの転送t 極
s 1f(1に第1の水平cc’oシフトレジスター、
のチャネル部5.を形成するn 層101を、文対剃に
第2の水平CODシフトレジスター2のチャネル部52
を形成する。J102を設ける。またP型シリコン構板
9に第1の絶嫁4 J lを設け、この第1の絶縁層ノ
ー上に前記111iii CCDシフトレジスタの転送
電極8および制御電極4を形成せ1〜め、この@第8゜
4上に第2の絶縁層12を介して水平CODシフトレジ
スター、、120転送電他6を形成している。ここで第
2の水平CCD/71=レジスター2部のn1苦IO□
の不純物濃度は、第1の水平CODシフトレジスター□
部のn”1−10I より高くしている。これにより前
記水平CCDI伝送電偉614に高レベル電圧を印加し
た除、彰水十COD伝送電、他6.4下のチャネル電位
が図中点線で示されるように第2のnl(41020部
分が$1のn 1帝1o□の部分より深くなる。−この
とき、’!’I #ll ’醒1参4下のチャネルIl
’、 (’Lが第1のn 層10. と琳2の11
14102のチャ坏ル′亀泣間に設定させると、例えば
第1の水平CCDシフトレジスタ11のH(t917
Qr下に↑:、l 、Qhされた信号゛重荷13はこれ
より電位の深い第2の水平CODシフトレジスタ12の
n+:脅102下へ転送される。この様子は(b) r
こ示されている。)次に!Ijll @l ’峨4m
4を低レベル重圧にすると、(C)図に示すように第2
のn+1−102へ2θ動された信号電荷14はial
のn+燭101へr/f、I太されない。即ち!ta制
御電1・對4が低ンベルIIE圧の状11虫で継ii;
i CC[)転送型11シ8下のチャネル7、より次の
信号電荷を第1のn+・@j101へfi+ 4ijせ
しめることができる。
す。例えばP型シリコン展板9上に、前記■1制御電啄
4を項として、継面CCDシフトレジスタの転送t 極
s 1f(1に第1の水平cc’oシフトレジスター、
のチャネル部5.を形成するn 層101を、文対剃に
第2の水平CODシフトレジスター2のチャネル部52
を形成する。J102を設ける。またP型シリコン構板
9に第1の絶嫁4 J lを設け、この第1の絶縁層ノ
ー上に前記111iii CCDシフトレジスタの転送
電極8および制御電極4を形成せ1〜め、この@第8゜
4上に第2の絶縁層12を介して水平CODシフトレジ
スター、、120転送電他6を形成している。ここで第
2の水平CCD/71=レジスター2部のn1苦IO□
の不純物濃度は、第1の水平CODシフトレジスター□
部のn”1−10I より高くしている。これにより前
記水平CCDI伝送電偉614に高レベル電圧を印加し
た除、彰水十COD伝送電、他6.4下のチャネル電位
が図中点線で示されるように第2のnl(41020部
分が$1のn 1帝1o□の部分より深くなる。−この
とき、’!’I #ll ’醒1参4下のチャネルIl
’、 (’Lが第1のn 層10. と琳2の11
14102のチャ坏ル′亀泣間に設定させると、例えば
第1の水平CCDシフトレジスタ11のH(t917
Qr下に↑:、l 、Qhされた信号゛重荷13はこれ
より電位の深い第2の水平CODシフトレジスタ12の
n+:脅102下へ転送される。この様子は(b) r
こ示されている。)次に!Ijll @l ’峨4m
4を低レベル重圧にすると、(C)図に示すように第2
のn+1−102へ2θ動された信号電荷14はial
のn+燭101へr/f、I太されない。即ち!ta制
御電1・對4が低ンベルIIE圧の状11虫で継ii;
i CC[)転送型11シ8下のチャネル7、より次の
信号電荷を第1のn+・@j101へfi+ 4ijせ
しめることができる。
このような構成として、いま、1水平列(P’lN 、
P’2N 、・・、 P’MN )の信号電荷が第1
0水千〇CD/フトンジスタ11へ転送されたとき、制
御電極4に一定の制御電圧を印加することによって前記
信号電荷を第2の水平cCDシフトレジスタ12に転送
する。そして次の水平タリ(PIN、 P2N+・・・
、PMN)の信号電荷が第1の水平CODシフトレジス
タ11へ転送されてた時、前記第2の水平CODシフト
レジスタ12の信号゛重荷と混じらないように前記制御
電極に別の制御電圧を印加せしめる。これにより1水平
走査量間のブランキング期間に連続した2水平列(PI
N 、 P2N +・・・IPMN)と(pus 、
P’、N r・・・。
P’2N 、・・、 P’MN )の信号電荷が第1
0水千〇CD/フトンジスタ11へ転送されたとき、制
御電極4に一定の制御電圧を印加することによって前記
信号電荷を第2の水平cCDシフトレジスタ12に転送
する。そして次の水平タリ(PIN、 P2N+・・・
、PMN)の信号電荷が第1の水平CODシフトレジス
タ11へ転送されてた時、前記第2の水平CODシフト
レジスタ12の信号゛重荷と混じらないように前記制御
電極に別の制御電圧を印加せしめる。これにより1水平
走査量間のブランキング期間に連続した2水平列(PI
N 、 P2N +・・・IPMN)と(pus 、
P’、N r・・・。
〆)詣)の信号1.に荷をそれぞれ前記第1、第2の水
平COD’/フトレジスタ1.,12に分配して転送す
ることができる。そして第1、第2の水平CCDシフト
レジスタkr12の共通転送屯億6にクロックパルス′
は圧を印加することにより、2つの出力部2+122
より並行して時系列に2水平列(P!N+P2N+・・
・、PMN)と(P、’N 、 PつN、・・・、P餐
N)の信号′載荷を1水平走貞M効期間に呪出すことが
できる。以上の動作を順次繰返し行うことによって、全
感光部の信号電荷をそれぞれ独立に絖出すことができる
。
平COD’/フトレジスタ1.,12に分配して転送す
ることができる。そして第1、第2の水平CCDシフト
レジスタkr12の共通転送屯億6にクロックパルス′
は圧を印加することにより、2つの出力部2+122
より並行して時系列に2水平列(P!N+P2N+・・
・、PMN)と(P、’N 、 PつN、・・・、P餐
N)の信号′載荷を1水平走貞M効期間に呪出すことが
できる。以上の動作を順次繰返し行うことによって、全
感光部の信号電荷をそれぞれ独立に絖出すことができる
。
以上のように本実施例によれば、チャネル電位の深を異
ならせた2本の水平CCDンフシフトスタを並設して、
非直CODシフトレジスタで読出された信号電荷を第1
、第2の水平CODシフトレジスタに父何に移して2水
平列毎に並列に仇出すことによって、全画¥の信号′縦
向を混合することなく独立に出力することができる、じ
かも2水平列の信号電荷は並列に読出すから、全画素の
信号電荷を同一フィールド内に水平CODシフトレジス
タの高速駆動を饗せず、また高速、広帯域のIHメモリ
を用いることなく読出すことができる。
ならせた2本の水平CCDンフシフトスタを並設して、
非直CODシフトレジスタで読出された信号電荷を第1
、第2の水平CODシフトレジスタに父何に移して2水
平列毎に並列に仇出すことによって、全画¥の信号′縦
向を混合することなく独立に出力することができる、じ
かも2水平列の信号電荷は並列に読出すから、全画素の
信号電荷を同一フィールド内に水平CODシフトレジス
タの高速駆動を饗せず、また高速、広帯域のIHメモリ
を用いることなく読出すことができる。
また、感光部を市松状に配タリした国体毀像装竹(fc
If4用すれば、第1、第2の水平CCDン7シフト
スタの出力信号を、一方を僅かに遅延させてlJO算す
る処理を施すことにより、水平方向解像度を2倍にした
再生画像を得ることができる。
If4用すれば、第1、第2の水平CCDン7シフト
スタの出力信号を、一方を僅かに遅延させてlJO算す
る処理を施すことにより、水平方向解像度を2倍にした
再生画像を得ることができる。
上記実施例では、第1、第2の水平CODシフトレジス
タのチャネル電位の深さを異ならせる構造として、第4
図(b)に示したようにnl−IO+ 、10□の不純
物′f4度を異ならせるf!lを示した。第5図は同様
の目的を達成する別のt清造例である。この例では、n
++曲10Hr 102の不純物濃度は同じとし、それ
ぞれの上の絶−膜厚を異ならせている。
タのチャネル電位の深さを異ならせる構造として、第4
図(b)に示したようにnl−IO+ 、10□の不純
物′f4度を異ならせるf!lを示した。第5図は同様
の目的を達成する別のt清造例である。この例では、n
++曲10Hr 102の不純物濃度は同じとし、それ
ぞれの上の絶−膜厚を異ならせている。
なお、以上の実施例で示したように、第1、第2の水平
CODシフトレジスタにつ(八でそのチャネルM(■を
異ならせると、両者の出力波71が異なったものになる
という雑煮がある。これは、水平CCDンフシフトレジ
スタ本の場合にはそれ桿1才題にならないとしても、3
本以上Y役ける場合には垂直CODシフトレジスタに近
い部分と遠い部分でのチャネル電位の差や;大きくなり
、出力波形の差も犬きくなって、出力波J杉処理が碓し
くなる。この点を解決した実施例を第6図(a)〜(C
)を用いて説明する。
CODシフトレジスタにつ(八でそのチャネルM(■を
異ならせると、両者の出力波71が異なったものになる
という雑煮がある。これは、水平CCDンフシフトレジ
スタ本の場合にはそれ桿1才題にならないとしても、3
本以上Y役ける場合には垂直CODシフトレジスタに近
い部分と遠い部分でのチャネル電位の差や;大きくなり
、出力波形の差も犬きくなって、出力波J杉処理が碓し
くなる。この点を解決した実施例を第6図(a)〜(C
)を用いて説明する。
第6図(a)〜(C)は第4図(a)〜(C)に対応さ
せて示したもので、第4図(a)〜(C)と対応する部
分にはこれと同一符号を付しである。この実施例では、
先の実測例と異なり、第1、第2の水平CODシフトレ
ジスタII +12についてn I俗10+ rIθ
2の不純物a度およびその上の絶縁膜厚共に等しく、従
って印加′市、圧が同じならばチャネル電f電の深さは
等しい。そして男1、第2のCCDシフトレジヌタ1.
.12 に開環に嘲直CCDシフトレジヌタからの信号
′電荷を蓄積するために、I卜m、 CCoシフトレジ
スタのチャネルtflS7 + + 7’2につなが
る1蔽送電4ホロ□41624をそれぞれ781、第2
の水平CODシフトレジスタ1.71□毎に独立した転
送’14.6k 614a+ 614 b+624a
r 624bとして設けている。それ以外の転送′直他
6目11512+615・621・622,623・°
“°は先の実施例とtFII様、#通である。
せて示したもので、第4図(a)〜(C)と対応する部
分にはこれと同一符号を付しである。この実施例では、
先の実測例と異なり、第1、第2の水平CODシフトレ
ジスタII +12についてn I俗10+ rIθ
2の不純物a度およびその上の絶縁膜厚共に等しく、従
って印加′市、圧が同じならばチャネル電f電の深さは
等しい。そして男1、第2のCCDシフトレジヌタ1.
.12 に開環に嘲直CCDシフトレジヌタからの信号
′電荷を蓄積するために、I卜m、 CCoシフトレジ
スタのチャネルtflS7 + + 7’2につなが
る1蔽送電4ホロ□41624をそれぞれ781、第2
の水平CODシフトレジスタ1.71□毎に独立した転
送’14.6k 614a+ 614 b+624a
r 624bとして設けている。それ以外の転送′直他
6目11512+615・621・622,623・°
“°は先の実施例とtFII様、#通である。
このような構成として、継面CODソフトレジスタの信
号電荷を第1、男2の水平CCDシフトレジスタ1..
12に父Q、に分配するには次のようにする。垂直CC
Dシフトレジスタの1つのチャイル7、に着目すると、
転送電極614a、制御′を惟4、転送電極6+<bに
順に市電圧を印加する。この状態で垂直CCDシフトレ
ジスタのチャネル7I より信号電荷が注入されると、
この信号電荷13は第1の水平CODシフトレジヌタ1
1のチャネルから制御電極4下を経て第2の水平COD
シフトレジスタ12のチャネルへ転送される。この様子
は第6図(b)に示したとおりである。次に制御電極4
を低レベル電圧にすると、同図(C)に示したように第
2の水平CC’D’/フトレジスタに転送された信号電
荷14は閉じ込められる。そして次の画素信号電荷15
を@直CCDシフトレジスタから第1の水平cc D’
/フトレジスタ11へ注入する。
号電荷を第1、男2の水平CCDシフトレジスタ1..
12に父Q、に分配するには次のようにする。垂直CC
Dシフトレジスタの1つのチャイル7、に着目すると、
転送電極614a、制御′を惟4、転送電極6+<bに
順に市電圧を印加する。この状態で垂直CCDシフトレ
ジスタのチャネル7I より信号電荷が注入されると、
この信号電荷13は第1の水平CODシフトレジヌタ1
1のチャネルから制御電極4下を経て第2の水平COD
シフトレジスタ12のチャネルへ転送される。この様子
は第6図(b)に示したとおりである。次に制御電極4
を低レベル電圧にすると、同図(C)に示したように第
2の水平CC’D’/フトレジスタに転送された信号電
荷14は閉じ込められる。そして次の画素信号電荷15
を@直CCDシフトレジスタから第1の水平cc D’
/フトレジスタ11へ注入する。
このとき制御′に倹4は低レベル電圧に設定されており
、ax、第zの水平CCDンフシフトスタの信号電荷1
4.15は混じることはない。
、ax、第zの水平CCDンフシフトスタの信号電荷1
4.15は混じることはない。
ソシテ% 嘲@CODシフトレジスタの転送電極8を低
レベル電圧にした後、転送電極6I4aと6□4b16
24aと624b+・・・をそれぞれ一体の転送電他と
みなして4相のクロックパルスφ工〜φ4を印加して、
第1、第2の水平CODシフトレジスタ2++22の信
号電荷と同時に並列に出力部へ転送して読出す。
レベル電圧にした後、転送電極6I4aと6□4b16
24aと624b+・・・をそれぞれ一体の転送電他と
みなして4相のクロックパルスφ工〜φ4を印加して、
第1、第2の水平CODシフトレジスタ2++22の信
号電荷と同時に並列に出力部へ転送して読出す。
従ってこの笑廟例によれば、第1、ポ2の水平CCD/
フトレジスタからの画素信号波形を同僚のものとするこ
とができ、出力信号処理が容易になる。
フトレジスタからの画素信号波形を同僚のものとするこ
とができ、出力信号処理が容易になる。
本発明は上記各実施例に限られず、史に紳々変形実施す
ることができる。例えば、感光部をUOS型とし1.洸
出しレジスタにC’CDを用いだいをゆるCPDにも本
発明を適用できる。また従来のホトダイオードをそのま
ま蓄頂ダイオードとして用い、光電及換部としてアモル
ファスSi寺の光導電体膜を積層した構造にも本発明を
適用できる。また実施例では、テレビジョン標準方式に
適合させたカメラを前提として説明しだが1.標準方式
に適合させない出合でも本発明は有用である。その場合
、水平CODシフトレジスタは3本以上並役してもよい
。更に水平CCDシフトレジスタは4相駆動でなくても
よい。また、実施例では垂@ CODシフトレジスタ列
がそれぞれ水平CODシフトレジスタのクロックパルス
φ4が印加される転送段に対向するようにしたが、他の
クロックパルスφ1〜φ3のいずれが印加される転送段
に対向させてもよいし、水平C’CDシフトレジスタの
1段に複数の堆直CODシフトレジスタ列が対向する構
成であってもよい。
ることができる。例えば、感光部をUOS型とし1.洸
出しレジスタにC’CDを用いだいをゆるCPDにも本
発明を適用できる。また従来のホトダイオードをそのま
ま蓄頂ダイオードとして用い、光電及換部としてアモル
ファスSi寺の光導電体膜を積層した構造にも本発明を
適用できる。また実施例では、テレビジョン標準方式に
適合させたカメラを前提として説明しだが1.標準方式
に適合させない出合でも本発明は有用である。その場合
、水平CODシフトレジスタは3本以上並役してもよい
。更に水平CCDシフトレジスタは4相駆動でなくても
よい。また、実施例では垂@ CODシフトレジスタ列
がそれぞれ水平CODシフトレジスタのクロックパルス
φ4が印加される転送段に対向するようにしたが、他の
クロックパルスφ1〜φ3のいずれが印加される転送段
に対向させてもよいし、水平C’CDシフトレジスタの
1段に複数の堆直CODシフトレジスタ列が対向する構
成であってもよい。
再1図および第2図は従来のインクライン転送方式c
c D!4i&装置の構成例を示す図、第3図は本発明
の一実施例のインタライン転送方式〇〇D撮像装置の構
成を示す図、第4図(a)〜(C)はその水平ClCD
シフトレジスタ部の具体的構造およびチャネル′ば立方
相を示す図、第5図は他の実癩例の水平C’CDシフト
レジスタ部の構造を示す図、第6図(a)〜(C) ?
−j:更に他の実施例の水平CODシフトレジスタ部の
具体的構造およびチャネルtm分布を示す図である。 p、、p2 t・・・、PM・・・感光部、C1’pC
i’r・・・IcM’・・・非直CODシフトレジ、ツ
タ、1し1□・・・水平CCDシフトレジスタ、2..
2゜・・・出力部、3・・・ゲート電極配線、4・・・
制御電極、5、.5g、・・・チャネル部、6(6,I
I + 6121613 +614+ 6t*a +
614’o r 62+ + 622+ 623+ 6
t<+ 624a16z+b+・・・) ・・・転送電
極、71.7.・・・チャネル部、8・・・転送【19
・・・p型Si基板、1o、・J 02・ n”ii、
ll、12−・・絶縁層、13゜14.15・・・信号
電荷。 出願人代理人 弁理士 錦 江 武 彦第4図 第5図
c D!4i&装置の構成例を示す図、第3図は本発明
の一実施例のインタライン転送方式〇〇D撮像装置の構
成を示す図、第4図(a)〜(C)はその水平ClCD
シフトレジスタ部の具体的構造およびチャネル′ば立方
相を示す図、第5図は他の実癩例の水平C’CDシフト
レジスタ部の構造を示す図、第6図(a)〜(C) ?
−j:更に他の実施例の水平CODシフトレジスタ部の
具体的構造およびチャネルtm分布を示す図である。 p、、p2 t・・・、PM・・・感光部、C1’pC
i’r・・・IcM’・・・非直CODシフトレジ、ツ
タ、1し1□・・・水平CCDシフトレジスタ、2..
2゜・・・出力部、3・・・ゲート電極配線、4・・・
制御電極、5、.5g、・・・チャネル部、6(6,I
I + 6121613 +614+ 6t*a +
614’o r 62+ + 622+ 623+ 6
t<+ 624a16z+b+・・・) ・・・転送電
極、71.7.・・・チャネル部、8・・・転送【19
・・・p型Si基板、1o、・J 02・ n”ii、
ll、12−・・絶縁層、13゜14.15・・・信号
電荷。 出願人代理人 弁理士 錦 江 武 彦第4図 第5図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (11半導体哉板に、二次元配列された感光部と、各感
光部配列にそれぞれ隣接して設けられ同感光部で光電変
換されて蓄積された信号電荷を3−&出すn=直CCD
シフトレジスタタ1jと、この東面CCD7ノトンジス
タタリにより転送された信号電荷を並列−11夕1]変
換して、坑出す水平続出し手段とを集積して、調成され
る固体撮像装置において、前記水平、恍出し手段として
8d1.i2の少くとも2ダリの水子C’CDソフトレ
ジスタを有し、前記継面CODシフトレジスタ列からの
信号゛成句をこれら第11.カ2の水平CCD/フトレ
ジスタに父はに入力してsi、i2の水平CCDシフト
レジスタを並夕11琳動してIr、出すようにしたこと
を特徴とするf古1体・°11屯1家・1点(け。 12)前記第1 、 a巳2の水平CCDシフトレジス
タは、各段の転送電極が共通であって両チャネル間に制
@1電極が設けられ、かつ前記感光部配列から遠い方の
チャイル電位が近い方に比べて深く復電されている特許
請求の範囲第1項記載の固体撮像装置。 (3)前記第1、第2の水平CC’Dシフトレジスタは
、前記%直CCDソフトレジスタチャネルに接続する股
の転送電極をそれぞれ別個に設けて残りの転送゛亀陰は
共通とし、両チャネル間に制仰電極が設けられている特
許請求の範囲第1項記載の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57227703A JPS59122180A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57227703A JPS59122180A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59122180A true JPS59122180A (ja) | 1984-07-14 |
| JPH0560303B2 JPH0560303B2 (ja) | 1993-09-02 |
Family
ID=16865021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57227703A Granted JPS59122180A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59122180A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009519585A (ja) * | 2005-11-21 | 2009-05-14 | パウル・シェラー・インスティトゥート | 単一の光子計数用の読み出しチップ |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS504948A (ja) * | 1973-05-16 | 1975-01-20 | ||
| JPS5143632A (en) * | 1974-10-11 | 1976-04-14 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | 2 jigenjohoyomidashisochi |
| JPS57181274A (en) * | 1981-04-30 | 1982-11-08 | Sony Corp | Solid-state image pickup element |
| JPS58111491A (ja) * | 1981-12-25 | 1983-07-02 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 固体撮像装置 |
| JPS58119278A (ja) * | 1982-01-08 | 1983-07-15 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 固体撮像装置 |
| JPS5954383A (ja) * | 1982-09-22 | 1984-03-29 | Hitachi Ltd | 固体撮像装置の駆動方法 |
-
1982
- 1982-12-28 JP JP57227703A patent/JPS59122180A/ja active Granted
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS504948A (ja) * | 1973-05-16 | 1975-01-20 | ||
| JPS5143632A (en) * | 1974-10-11 | 1976-04-14 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | 2 jigenjohoyomidashisochi |
| JPS57181274A (en) * | 1981-04-30 | 1982-11-08 | Sony Corp | Solid-state image pickup element |
| JPS58111491A (ja) * | 1981-12-25 | 1983-07-02 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 固体撮像装置 |
| JPS58119278A (ja) * | 1982-01-08 | 1983-07-15 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 固体撮像装置 |
| JPS5954383A (ja) * | 1982-09-22 | 1984-03-29 | Hitachi Ltd | 固体撮像装置の駆動方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009519585A (ja) * | 2005-11-21 | 2009-05-14 | パウル・シェラー・インスティトゥート | 単一の光子計数用の読み出しチップ |
| US8039784B2 (en) | 2005-11-21 | 2011-10-18 | Paul Scherrer Institut | Readout chip with binary counter for fast single photon counting |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0560303B2 (ja) | 1993-09-02 |
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