JPS6312432B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は画像を一次元で撮像する一次元固体撮
像装置の画像信号出力方法に関する。

この種装置としては、第１図に示す如く、光電
変換を行なう複数の受光素子ａ…が一列に配列し
た受光素子列１の両辺に沿つて２相のクロツクパ
ルスφ₁，φ₂に依つて駆動される第１及び第２の
電荷転送素子２，３が並列配置され、受光素子列
１の各受光素子ａ，ａ…に生じる光電荷を上記両
電荷転送素子列２，３に依つて振り分け転送する
デユアルチヤンネル方式のものが一般的である。
斯る従来の一次元固体撮像装置は、その両電荷転
送素子列２，３の終端部が一つの蓄積領域４に連
なつており、この領域に両電荷転送素子列２，３
から交互に転送されて来る光電荷が一担蓄積さ
れ、外部に読み出される事になる。

第２図に上述のデユアルチヤンネル方式の従来
装置の出力部の回路構成を示す。同図に於いて、
ｂ…はCCD構成からなる両電荷転送素子列２，
３の複数の転送電極を示しており、これ等の電極
ｂ…に２相のクロツクパルスφ₁，φ₂を印加する
事に依つて、光電荷が拡散領域からなる共通の蓄
積領域４に転送蓄積される。ｆは上記蓄積領域４
にそのゲートが接続されたMOSFETからなる出
力トランジスタであり、そのソースは定電圧源
V_ODに連なり、そのドレインは負荷抵抗Ｒに接続
され、この負荷抵抗Ｒ間の電位が出力電圧V_OUT
となる。ｇは上記蓄積領域４にそのドレインが接
続されたMOSFETからなるリセツトトランジス
タであり、そのソースは定電圧源V_RDに連なり、
そのゲートにはリセツトパルスφ_Rが印加される。

第３図に上述の如き従来装置に用いるクロツク
パルスφ₁，φ₂、リセツトパルスφ_R及び出力信号
V_OUTのタイミング図を示す。同図から明らかな
如く、リセツトパルスφ_Rとして、クロツクパル
スφ₁，φ₂の２倍の周波数のものを用いており、
このリセツトパルスφ_Rをリセツトトランジスタ
ｇのゲートに印加する事に依つて、両電荷転送素
子列２，３から転送されて蓄積領域４に蓄積され
た光電荷が間欠的に外部に排出される。この為、
出力トランジスタｆから得られる出力信号V_OUT
には、光電荷量に応じた出力電圧が間欠的に現わ
れる事になる。

この様に従来の一次元固体撮像装置の画像信号
出力方法によれば、その出力信号V_OUTが間欠信
号となるので、この信号を画像信号として用いる
には、更にこの信号をサンプルホールドする為の
サンプルホールド回路を備えなければならない不
都合があつた。

本発明は、斯る不都合を解消する目的で為され
たものであり、以下に詳述する。

第４図に本発明の一次元固体撮像装置の画像信
号出力方法を実現する為の回路構成の一実施例を
示す。同図の本発明に係る装置は、第１及び第２
の転送素子列２，３の夫々の終端部に拡散領域か
らなる第１及び第２の蓄積領域５，６が互いに分
離した状態で設けられている。この第１の蓄積領
域５には第１の出力トランジスタf₁のゲートと第
１のリセツトトランジスタg₁のドレインとが共に
結合されており、一方第２の蓄積領域６にも同様
に第２の出力トランジスタf₂と第２のリセツトト
ランジスタg₂とが連なつている。そして、第１の
リセツトトランジスタg₁のゲートには両電荷転送
素子列２，３を駆動する為のクロツクパルスφ₁
が印加され、又、第２のリセツトトランジスタg₂
のゲートには同じくクロツクパルスφ₂が印加さ
れ、これ等のソースは共に定電圧源V_RDに連なつ
ている。一方、第２の出力トランジスタf₁のソー
スは定電圧源V_ODに連なり、そのドレインは第１
の出力トランジスタf₁のソースに直結され、この
第１の出力トランジスタf₁のドレインは負荷抵抗
Ｒに接続され、この負荷抵抗Ｒ間の電位差が出力
信号V_OUTとなる。

第５図に第４図の装置に用いるクロツクパルス
φ₁，φ₂、第１の出力トランジスタf₁のみに依る出
力電圧V₁、及び第２の出力トランジスタf₂のみに
依る出力電圧V₂、のタイミング図を示す。

上述の如き構成の一次元固体撮像装置の画像信
号出力方法を第５図を用いて説明する。φ₁がON
状態にある時、第１のリセツトトランジスタg₁が
ONしこれに依つて第１の出力トランジスタf₁が
ONすると共に第２の蓄積領域６に第２の電荷転
送素子列３からの受光素子ａ単位の光電荷が蓄積
される。一方、この時、φ₂がOFF状態にあるの
で、第２のリセツトトランジスタg₂がOFFとな
り、この為、第２の蓄積領域６に蓄積される光電
荷が第２の出力トランジスタf₂のゲートに導入さ
れ、出力電圧V₂が負荷抵抗Ｒ間に発生する。又、
φ₂がON状態にある時は、上述の場合とは逆に作
用し、第１の蓄積領域５に蓄積される光電荷が第
１の出力トランジスタf₁のゲートに導入され、出
力電圧V₁が負荷抵抗Ｒ間に発生する。この様に
両出力トランジスタf₁，f₂が交互にON状態、即
ち短絡状態となるので、負荷抵抗Ｒ間にはこの短
絡状態にない方の出力トランジスタf₁，f₂のみに
依る出力電圧V₁，V₂が交互に連続して出力され、
この結果両出力電圧V₁とV₂を合成した出力信号
V_OUTが得られる。

本発明の一次元固体撮像装置の画像信号の出力
方法によれば、以上の説明から明らかな如く、第
１及び第２の電荷転送素子列の夫々の終端部に設
けられた第１及び第２の蓄積領域に結合した第１
及び第２のリセツトトランジスタに、上記両電荷
転送素子列を駆動する為の２相のクロツクパルス
を印加する事に依つてこれ等両リセツトトランジ
スタを交互にON・OFFせしめ、上記各電荷転送
素子列から転送されて上記各蓄積領域に蓄積され
た光電荷を交互に排出すると共に、上記第１及び
第２の蓄積領域に結合した第１及び第２の出力ト
ランジスタに依つて、蓄積状態にある時の第１及
び第２の蓄積領域の光電荷量に応じた出力電圧を
交互に得、これ等両出力トランジスタからの出力
電圧を合成した出力信号を出力するものであるの
で、この出力信号は合成された時点ですでに連続
した画像信号となつており、この為従来方法では
必要とされていたサンプルホールド回路を省く事
ができる。さらには、従来方法では必要とされて
いたリセツトトランジスタ専用のリセツトパルス
を別に用意する必要がないので、この種撮像装置
全体の構成を大巾に簡略化でき、信頼性の向上が
計れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の一次元固体撮像装置の模式図、
第２図は従来の一次元固体撮像装置の画像信号出
力方法を示す回路図、第３図は従来方法にて採用
される信号波形図、第４図は本発明の一次元固体
撮像装置の画像信号出力方法を示す回路図、第５
図は本発明方法にて採用される信号波形図、を
夫々示している。 １…受光素子列、２，３…電荷転送素子列、
４，５，６…蓄積領域、ｆ，f₁，f₂…出力トラン
ジスタ、ｇ，g₁，g₂…リセツトトランジスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 受光素子列の両辺に沿つて２相のクロツクパ
   ルスに依つて駆動される第１及び第２の電荷転送
   素子列が配列され、この両電荷転送素子列に依つ
   て受光素子列の各受光素子に生じた光電荷を交互
   に振り分け転送する一次元固体撮像装置に於い
   て、上記第１及び第２の電荷転送素子列の終端部
   に設けられ、これ等電荷転送素子列からの光電荷
   を貯える第１及び第２の蓄積領域と、該第１及び
   第２の蓄積領域に結合され、これ等蓄積領域の光
   電荷を導入する事に依つて、この光電荷量に応じ
   た出力電圧を出力する第１及び第２の出力トラン
   ジスタと、該出力トランジスタと共に上記第１及
   び第２の蓄積領域に結合され、ゲート電圧をON
   する事に依つて、これ等蓄積領域の光電荷を排出
   せしめる第１及び第２のリセツトトランジスタ
   と、を備え、上記両電荷転送素子列を駆動する為
   の２相のクロツクパルスを用い、上記第１及び第
   ２のリセツトトランジスタを交互にON・OFFせ
   しめ、上記蓄積領域の光電荷を交互に排出すると
   共に、光電荷の排出が行なわれず、蓄積状態にあ
   る時の第１及び第２の蓄積領域の光電荷量に応じ
   た出力電圧を交互に出力する上記第１及び第２の
   出力トランジスタの各出力を合成し、この合成し
   た時点の連続した画像信号を出力する事を特徴と
   した一次元固体撮像装置の画像信号出力方法。