JPS6394792A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPS6394792A JPS6394792A JP61239137A JP23913786A JPS6394792A JP S6394792 A JPS6394792 A JP S6394792A JP 61239137 A JP61239137 A JP 61239137A JP 23913786 A JP23913786 A JP 23913786A JP S6394792 A JPS6394792 A JP S6394792A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transfer
- charges
- signal
- charge
- transferred
- 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
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、固体搬像装置に関するものである。
（従来の技術）
従来において、第３図に示すように、入射光の強弱に比
例した電荷を発生するフォトダイオード等の複数の感光
素子１を２次元平面上でＸ、 Ｙ方向にマトリクス状に
配置し、各感光素子１に生じた電荷を垂直ブランキング
期間において、テレビジョン画面の１フイ一ルド分の水
平走査線数と同じ蓄積転送段数を持つ列方向（垂直方向
）の電荷転送素子（ＣＣＤ＠で構成される）２に転送し
、この転送された電荷を水平ブランキング期間において
転送クロックＶＣによって列方向に順次転送し、さらに
その最終転送段に得られた１水平走査線分の電荷を行方
向く水平方向）の電荷転送素子３に転送し、その電荷を
水平走査期間において転送クロックＨＣによって行方向
に転送し、その最終転送段に設けた読出し出り部４で電
荷の量を検出し、その電荷の量に応じたレベルのビデオ
信号を外部に出力するように構成したインクライン転送
方式の固体撮像装置が知られている。
例した電荷を発生するフォトダイオード等の複数の感光
素子１を２次元平面上でＸ、 Ｙ方向にマトリクス状に
配置し、各感光素子１に生じた電荷を垂直ブランキング
期間において、テレビジョン画面の１フイ一ルド分の水
平走査線数と同じ蓄積転送段数を持つ列方向（垂直方向
）の電荷転送素子（ＣＣＤ＠で構成される）２に転送し
、この転送された電荷を水平ブランキング期間において
転送クロックＶＣによって列方向に順次転送し、さらに
その最終転送段に得られた１水平走査線分の電荷を行方
向く水平方向）の電荷転送素子３に転送し、その電荷を
水平走査期間において転送クロックＨＣによって行方向
に転送し、その最終転送段に設けた読出し出り部４で電
荷の量を検出し、その電荷の量に応じたレベルのビデオ
信号を外部に出力するように構成したインクライン転送
方式の固体撮像装置が知られている。
この場合、読出し出力部４からの出力信号は入射光像の
輝度信号成分のみであり、色信号成分は含まれていない
。そこで、色信号成分を変調波信号、輝度信号成分をベ
ースバンド信号の形で）ｑられるように、第４図に示す
ようにシアン（ＣＹ）、イエロ（Ｙｅ）、グリーン（Ｇ
）のフィルタを配置した色フイルタアレイ５を感光素子
１の入射面に取付け、この色フイルタアレイ５によって
変調された色信号を２つの水平走査期間の相関により、
レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の色信号
として分離する方法が「テレビジョン学会技術報告ＴＥ
ＢＳ１０１−２２Ｄ８３７ｊに示されている。
輝度信号成分のみであり、色信号成分は含まれていない
。そこで、色信号成分を変調波信号、輝度信号成分をベ
ースバンド信号の形で）ｑられるように、第４図に示す
ようにシアン（ＣＹ）、イエロ（Ｙｅ）、グリーン（Ｇ
）のフィルタを配置した色フイルタアレイ５を感光素子
１の入射面に取付け、この色フイルタアレイ５によって
変調された色信号を２つの水平走査期間の相関により、
レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の色信号
として分離する方法が「テレビジョン学会技術報告ＴＥ
ＢＳ１０１−２２Ｄ８３７ｊに示されている。
この方法によれば、第４図に示す構造の色フイルタアレ
イ５を用いた場合、フィールド蓄積モードで垂直方向に
隣接する２画素を同時に読出した時の水平方向の第ｎラ
イン目および第ｎ＋１ライン目の出力信号モデルは第５
図（ａ）、（ｂ）に示すようなものとなる。そこで、こ
のような信号を第６図に示すように１水平走査期間（６
３，５μｓ）の遅延時間を持つ遅延素子６で遅延し、そ
の遅延した信号と遅延しない同一位相の信号とを加算器
７，８で加算、減算することにより、水平方向の第ｎラ
イン目においては第７図（ａ）、第ｎ＋１ライン目にお
いては第７図（ｂ）に示すような出力信号を取出すこと
ができる。そこで、このような信号を検波し、ベースバ
ンドに変換することによって色信号を得ることができる
。
イ５を用いた場合、フィールド蓄積モードで垂直方向に
隣接する２画素を同時に読出した時の水平方向の第ｎラ
イン目および第ｎ＋１ライン目の出力信号モデルは第５
図（ａ）、（ｂ）に示すようなものとなる。そこで、こ
のような信号を第６図に示すように１水平走査期間（６
３，５μｓ）の遅延時間を持つ遅延素子６で遅延し、そ
の遅延した信号と遅延しない同一位相の信号とを加算器
７，８で加算、減算することにより、水平方向の第ｎラ
イン目においては第７図（ａ）、第ｎ＋１ライン目にお
いては第７図（ｂ）に示すような出力信号を取出すこと
ができる。そこで、このような信号を検波し、ベースバ
ンドに変換することによって色信号を得ることができる
。
（発明か解決しようとする問題点）
ところが、第６図に示す色信号分離回路に用いる遅延素
子６としては極めて高精度のものか必要であるため、従
来からガラス遅延線が使用されている。しかし、このガ
ラス遅延線は内部トランスジューサで入力信号を超音波
に変換し、再度電気信号に戻す構造のものであるため、
伝送損失が一２０ｄＢ以上で大きい。そのため、このガ
ラス遅延線で入力色信号のＳ／Ｎ比が劣化すると同時に
、Ｓ／Ｎ比の改善のための回路を付加しなければならず
部品点数が増加してコスト高になるという問題点があっ
た。
子６としては極めて高精度のものか必要であるため、従
来からガラス遅延線が使用されている。しかし、このガ
ラス遅延線は内部トランスジューサで入力信号を超音波
に変換し、再度電気信号に戻す構造のものであるため、
伝送損失が一２０ｄＢ以上で大きい。そのため、このガ
ラス遅延線で入力色信号のＳ／Ｎ比が劣化すると同時に
、Ｓ／Ｎ比の改善のための回路を付加しなければならず
部品点数が増加してコスト高になるという問題点があっ
た。
本発明の目的はＳ／Ｎ比が良く、しかも安価な構成で色
信号処理を行うことができる固体搬像装置を提供するこ
とにある。
信号処理を行うことができる固体搬像装置を提供するこ
とにある。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
本発明は、第１の読出し出力手段を非破壊読出し構造と
したうえ、行方向の第２の転送手段の転送段数と同じ転
送段数を有し、前記読出し出力手段に転送されてくる電
荷を前記行方向の第２の転送手段に用いる転送クロック
と同じ転送クロックで行方向に転送する第３の転送手段
と、この第３の転送手段で行方向に転送されてきた電荷
を検出し、第２のビデオ信号として外部に出力する第２
の読出し出力手段とを設けて成るものである。
したうえ、行方向の第２の転送手段の転送段数と同じ転
送段数を有し、前記読出し出力手段に転送されてくる電
荷を前記行方向の第２の転送手段に用いる転送クロック
と同じ転送クロックで行方向に転送する第３の転送手段
と、この第３の転送手段で行方向に転送されてきた電荷
を検出し、第２のビデオ信号として外部に出力する第２
の読出し出力手段とを設けて成るものである。
（作用）
第１の読出し出力手段から非破壊的に取出した電荷は第
３の転送手段により、第２の転送手段と同じ転送段数だ
け順次に転送される。従って、第２の読出し出力手段か
らは、第１の読出し出力手段の出力信号を１水平走査期
間だけ正確に遅延した信号を取出すことができ、色信号
処理回路に従来のようなガラス遅延線を設ける必要はな
くなる。
３の転送手段により、第２の転送手段と同じ転送段数だ
け順次に転送される。従って、第２の読出し出力手段か
らは、第１の読出し出力手段の出力信号を１水平走査期
間だけ正確に遅延した信号を取出すことができ、色信号
処理回路に従来のようなガラス遅延線を設ける必要はな
くなる。
（実施例）
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図であり、従
来構成に対し、続出し出力部４て非破壊的に読出した電
荷を行方向く水平方向）に転送する転送素子９と、転送
されてきた電荷を検出して第２のビデオ信号ＶＤ２とし
て出力する読出し出力部１０が付加されている。
来構成に対し、続出し出力部４て非破壊的に読出した電
荷を行方向く水平方向）に転送する転送素子９と、転送
されてきた電荷を検出して第２のビデオ信号ＶＤ２とし
て出力する読出し出力部１０が付加されている。
転送素子９は、第２の転送素子３と同一の転送段数、す
なわち１水平走査期間と同じ転送時間が得られるように
設定されている。また、信号続出−〇 − し部４は転送素子３から転送されてきた電荷を非破壊的
に取出すために、第２図に示すように、２相のクロック
パルスφ１．φ２によって電荷転送動作を行う転送素子
３の転送電極ａ、ｂのうちａと基板１１との間にフロー
ティングゲートＦＧを設け、この下を通る電荷の大きさ
てＦＧの電位が変化することを利用し、このＦＧの電位
をＭＯＳ・ＦＥＴ１２で増幅して出力するように構成さ
れている。
なわち１水平走査期間と同じ転送時間が得られるように
設定されている。また、信号続出−〇 − し部４は転送素子３から転送されてきた電荷を非破壊的
に取出すために、第２図に示すように、２相のクロック
パルスφ１．φ２によって電荷転送動作を行う転送素子
３の転送電極ａ、ｂのうちａと基板１１との間にフロー
ティングゲートＦＧを設け、この下を通る電荷の大きさ
てＦＧの電位が変化することを利用し、このＦＧの電位
をＭＯＳ・ＦＥＴ１２で増幅して出力するように構成さ
れている。
従って、このような構成では、各感光素子１の出力電荷
は垂直ブランキング期間において各転送素子２に転送さ
れ、さらに水平ブランキング期間において転送クロック
ＶＣにより転送素子２の各転送段を１段ずつ転送され、
その最終転送段から転送素子３に転送される。転送素子
３はこの転送されてきた電荷を水平走査期間において転
送クロックＨＣにより読出し出力部４の方向へ転送する
。
は垂直ブランキング期間において各転送素子２に転送さ
れ、さらに水平ブランキング期間において転送クロック
ＶＣにより転送素子２の各転送段を１段ずつ転送され、
その最終転送段から転送素子３に転送される。転送素子
３はこの転送されてきた電荷を水平走査期間において転
送クロックＨＣにより読出し出力部４の方向へ転送する
。
すると、読出し出力部４は最終転送段に達した電荷を検
出し、その電荷量に応じたレベルの第１のビデオ信＠
Ｖ Ｄ １を出力すると共に、最終転送段に達した電荷
を転送素子９の入力段に転送する。
出し、その電荷量に応じたレベルの第１のビデオ信＠
Ｖ Ｄ １を出力すると共に、最終転送段に達した電荷
を転送素子９の入力段に転送する。
転送素子９は入力された電荷を転送素子３と同じ転送ク
ロックＨＣによって読出し出力部１０の方向へ順次転送
し、最終転送段に達した電荷を読出し出力部１０で検出
させ、その電荷口に応じたレベルを有する第２のビデオ
信号ＶＤ２として出力させる。この場合、転送素子３と
９は転送段数が同一で、かつ同一転送クロックＨｅを用
いているため、読出し出力部４と１０の出力信号位相は
１水平走査期間だけずれたものとなり、垂直方向に隣接
した２つの画素のビデオ信号を同時に取出すことができ
る。
ロックＨＣによって読出し出力部１０の方向へ順次転送
し、最終転送段に達した電荷を読出し出力部１０で検出
させ、その電荷口に応じたレベルを有する第２のビデオ
信号ＶＤ２として出力させる。この場合、転送素子３と
９は転送段数が同一で、かつ同一転送クロックＨｅを用
いているため、読出し出力部４と１０の出力信号位相は
１水平走査期間だけずれたものとなり、垂直方向に隣接
した２つの画素のビデオ信号を同時に取出すことができ
る。
［発明の効果］
以上の説明から明らかなように本発明によれば、電荷を
行方向く水平方向〉に転送する転送素子を２段設けたた
め、これらの転送素子から１水平走査期間だけずれた位
相のビデオ信号を同時に取出すことができるため、色信
号処理回路に特別の遅延素子を設ける必要はなくなり、
Ｓ／Ｎ比の優れた色信号を極めて安価に取出すことがで
きる効果がある。
行方向く水平方向〉に転送する転送素子を２段設けたた
め、これらの転送素子から１水平走査期間だけずれた位
相のビデオ信号を同時に取出すことができるため、色信
号処理回路に特別の遅延素子を設ける必要はなくなり、
Ｓ／Ｎ比の優れた色信号を極めて安価に取出すことがで
きる効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
実施例における読出し出力部の非破壊読出し構造の一例
を示す等価回路図、第３図は従来の固体撮像素子の構成
を示す構成図、第４図は色フイルタアレイの一例を示す
構造図、第５図は色フイルタアレイを挿入した時に得ら
れる色信号モデル図、第６図は従来の色信号分離回路の
回路図、第７図は色信号分離回路を通して得られる色信
号モデル図である。 １・・・感光素子 ２．３．９・・・転送素子
４．１０・・・読出し出力部 ａ、 ｂ・・・転送
電極ＦＧ・・・フローティングゲート １１・・・基板 １２・・・ＭＯＳ−ＦＥＴ代
理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 宇治 弘 第４図 第５図 第６図 第７図
実施例における読出し出力部の非破壊読出し構造の一例
を示す等価回路図、第３図は従来の固体撮像素子の構成
を示す構成図、第４図は色フイルタアレイの一例を示す
構造図、第５図は色フイルタアレイを挿入した時に得ら
れる色信号モデル図、第６図は従来の色信号分離回路の
回路図、第７図は色信号分離回路を通して得られる色信
号モデル図である。 １・・・感光素子 ２．３．９・・・転送素子
４．１０・・・読出し出力部 ａ、 ｂ・・・転送
電極ＦＧ・・・フローティングゲート １１・・・基板 １２・・・ＭＯＳ−ＦＥＴ代
理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 宇治 弘 第４図 第５図 第６図 第７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 入射光の強弱に比例した電荷を発生するマトリクス状に
配列された感光手段と、前記電荷を蓄積するマトリクス
状に配列された蓄積手段と、蓄積された電荷を列方向に
転送する第１の転送手段と、列方向に転送されてきた電
荷を行方向に転送する第２の転送手段と、行方向に転送
されてきた電荷を検出し、ビデオ信号として外部に出力
する読出し出力手段とを有し、前記感光手段の入射面に
色フィルタを取付け、色信号を変調波信号、輝度信号を
ベースバンド信号として取出すように構成した固体撮像
装置において、 前記読出し出力手段を非破壊読出し構造としたうえ、前
記第２の転送手段の転送段数と同じ転送段数を有し、前
記読出し出力手段に転送されてくる電荷を前記第２の転
送手段に用いる転送クロックと同じ転送クロックで行方
向に転送する第３の転送手段と、この第３の転送手段で
行方向に転送されてきた電荷を検出し、第２のビデオ信
号として外部に出力する第２の読出し出力手段とを設け
て成る固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61239137A JPS6394792A (ja) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61239137A JPS6394792A (ja) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6394792A true JPS6394792A (ja) | 1988-04-25 |
Family
ID=17040321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61239137A Pending JPS6394792A (ja) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6394792A (ja) |
-
1986
- 1986-10-09 JP JP61239137A patent/JPS6394792A/ja active Pending
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