JP3273080B2 - Solid-state imaging device - Google Patents

Solid-state imaging device

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JP3273080B2
JP3273080B2 JP16198393A JP16198393A JP3273080B2 JP 3273080 B2 JP3273080 B2 JP 3273080B2 JP 16198393 A JP16198393 A JP 16198393A JP 16198393 A JP16198393 A JP 16198393A JP 3273080 B2 JP3273080 B2 JP 3273080B2
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隆志 森本
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、ビデオカメラ等に用
いられる固体撮像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state imaging device used for a video camera or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の固体撮像装置は、大きく分類し
て、MOS(メタル・オキサイド・セミコンダクタ)型
とCCD(チャージ・カップルド・デバイス)型の2種
類がある。MOS型は固定パターンノイズが多いため、
CCD型が主流である。このCCD型の固体撮像装置
は、小型化が容易なため、インターライン方式が多く用
いられている。
2. Description of the Related Art Conventional solid-state imaging devices are roughly classified into two types: a MOS (Metal Oxide Semiconductor) type and a CCD (Charge Coupled Device) type. MOS type has a lot of fixed pattern noise,
The CCD type is the mainstream. Since this CCD type solid-state imaging device can be easily miniaturized, an interline system is often used.

【0003】図14はインターライン方式のCCD型固
体撮像装置の断面構造を示している。このインターライ
ン方式のCCD型固体撮像装置は、N型シリコン基板1
01の上側に設けられたP-ウエル102と、このP-
エル102に、互いに所定の間隔を開けて設けられた光
電変換部であるフォトダイオード103,103,…と、
隣接するフォトダイオード103,103の間のP-ウエ
ル102に設けられた垂直転送部104と、この垂直転
送部104とフォトダイオード103とを分離するよう
に設けられたP+画素分離領域105とを備え、上記N
型シリコン基板101上に設けられた絶縁膜106と、
上記垂直転送部104を覆うゲート電極107と、この
ゲート電極107を覆う断面コの字形状の遮光メタル1
08と、上記遮光メタル108上に設けられた遮光メタ
ル109と、上記絶縁膜106と遮光メタル108,1
09とを覆う透明樹脂110と、上記透明樹脂110中
のフォトダイオード103の上方に配置された色フィル
ター111と、上記透明樹脂110上に色フィルター1
11に対応するように配置されたマイクロレンズ112
とを備えている。なお、上記ゲート電極107には、垂
直転送パルスφVを入力する。また、上記フォトダイオ
ード103で発生する過剰な電荷を引き抜くため、上記
N型シリコン基板101に正電位VOFDを印加する縦型
のオーバーフロードレインを設けて、ブルーミングを防
止している。
FIG. 14 shows a cross-sectional structure of an interline CCD solid-state imaging device. This interline CCD solid-state imaging device is composed of an N-type silicon substrate 1
The well 102, the P - - P provided on the upper side of the 01 wells 102, photodiode 103, 103 is a photoelectric conversion section provided at a predetermined distance from each other, ... and,
A vertical transfer section 104 provided in the P - well 102 between the adjacent photodiodes 103, 103, and a P + pixel separation region 105 provided to separate the vertical transfer section 104 and the photodiode 103 from each other. Equipped, the above N
An insulating film 106 provided on the silicon substrate 101;
A gate electrode 107 covering the vertical transfer portion 104;
08, a light shielding metal 109 provided on the light shielding metal 108, the insulating film 106 and the light shielding metals 108, 1
09, a color filter 111 disposed above the photodiode 103 in the transparent resin 110, and a color filter 1 on the transparent resin 110.
Micro lens 112 arranged corresponding to 11
And Note that a vertical transfer pulse φV is input to the gate electrode 107. Further, in order to extract excessive charges generated in the photodiode 103, a vertical overflow drain for applying a positive potential V OFD is provided on the N-type silicon substrate 101 to prevent blooming.

【0004】上記インターライン方式のCCD型固体撮
像装置では、光電変換を行う1列のフォトダイオード1
03に対応して1列の垂直転送部104を有する構成に
なっている。そして、入射光がマイクロレンズ112と
色フィルター111を通ってフォトダイオード103に
結像すると、入射光の強度に応じてフォトダイオード1
03に電荷が誘起されて、蓄積される。
In the above-described CCD type solid-state imaging device of the interline system, one row of photodiodes 1 for performing photoelectric conversion is used.
03, a configuration having one column of vertical transfer units 104 is provided. Then, when the incident light forms an image on the photodiode 103 through the microlens 112 and the color filter 111, the photodiode 1 is changed according to the intensity of the incident light.
An electric charge is induced in 03 and accumulated.

【0005】そして、図15(a)〜(c)の模式図に示すよ
うに、通常のTV信号に対応したフォーマットのとき、
図15(a)に示すように、碁盤の目状に配列されたフォ
トダイオード103に蓄積された電荷(黒丸で示す)を
1/60秒に1回、フォトダイオード103と平行に設
けられた垂直転送部104に転送する。この垂直転送部
104の電荷は1/fH周期(fH:水平同期周波数)
で、逐次、水平転送部122に転送する。実際は、TV
信号がインターレース走査方式になっているため、フォ
トダイオード103の奇数行の電荷と偶数行の電荷を合
わせた後(2ライン同時読み出し後)、図15(b)に示す
ように、水平転送部122に転送する。そして、図15
(c)に示すように、水平転送部122に転送された電荷
は、1H(1/fH)周期で出力部(図示せず)へ転送
する。このとき、1画素の電荷の読み出しは1/606
H周期で行う。なお、上記インターライン方式のCC
D型固体撮像装置では、各画素の信号蓄積期間を1フィ
ールド期間(1/60秒)にするフィールド蓄積を行って
いるが、他に1フレーム期間(1/30秒)にするフレー
ム蓄積がある。
[0005] Then, as shown in the schematic diagrams of FIGS. 15A to 15C, when the format corresponds to a normal TV signal,
As shown in FIG. 15A, the electric charge (indicated by a black circle) accumulated in the photodiodes 103 arranged in a grid pattern is displayed once every 1/60 second in a vertical direction provided in parallel with the photodiodes 103. The data is transferred to the transfer unit 104. The charge of the vertical transfer unit 104 is 1 / f H cycle (f H : horizontal synchronization frequency)
Then, the data is sequentially transferred to the horizontal transfer unit 122. In fact, TV
Since the signals are of the interlaced scanning type, after the charges of the odd-numbered rows and the charges of the even-numbered rows of the photodiode 103 are combined (after simultaneous reading of two lines), as shown in FIG. Transfer to And FIG.
(c), the charge transferred to the horizontal transfer unit 122 transfers with IH (1 / f H) period to the output unit (not shown). At this time, the charge of one pixel is read out by 1/606.
Performed at fH cycle. In addition, the CC of the above interline system
In the D-type solid-state imaging device, field accumulation is performed in which the signal accumulation period of each pixel is one field period (1/60 second), but there is another frame accumulation in which one frame period (1/30 second) is used. .

【0006】このときの転送駆動パルスの構成につい
て、以下に説明する。
The configuration of the transfer drive pulse at this time will be described below.

【0007】図16は上記インターライン方式のCCD
型固体撮像装置の(n,1)画素の近傍の拡大平面図を示し
ており、1列のフォトダイオード103に対応する垂直
転送部104の一端側には、水平転送部127を設けて
いる。そして、上記垂直転送部104と水平転送部12
7との間にはトランスファゲート信号TG1が入力され
る電極128を形成している。上記フォトダイオード1
03の行間の領域に水平転送部127と平行に延びる四
つの電極が形成され、この四つの電極に水平転送部12
7側から順に垂直駆動パルスφV2,φV1,φV4,φV3
が印加される。また、上記垂直転送部104の延長線上
の水平転送部127には、水平駆動パルスH1が入力さ
れる電極を形成し、この電極の右隣に水平駆動パルスH
1が入力されるもう一つの電極を形成している。さら
に、その電極の右隣に順に水平駆動パルスH2が入力さ
れる二つの電極を形成している。つまり、上記水平駆動
パルスH1が入力される二つの電極と水平駆動パルスH2
が入力される二つの電極とを水平転送部127上に交互
に配列している。そして、上記垂直駆動パルスφV2
1,φV4,φV3により垂直転送部104の電荷を水平
転送部127に垂直転送して、水平転送部127に転送
された電荷を水平駆動パルスH1,H2により水平転送し
て、出力部(図示せず)に出力している。
FIG. 16 shows the above-mentioned interline CCD.
FIG. 2 is an enlarged plan view of the vicinity of an (n, 1) pixel of the solid-state imaging device, and a horizontal transfer unit 127 is provided at one end of a vertical transfer unit 104 corresponding to the photodiodes 103 in one column. The vertical transfer unit 104 and the horizontal transfer unit 12
Forming an electrode 128 of the transfer gate signal TG 1 is input between the 7. The above photodiode 1
In the region between the rows 03, four electrodes extending in parallel with the horizontal transfer unit 127 are formed.
Vertical drive pulses φV 2 , φV 1 , φV 4 , φV 3
Is applied. Further, the horizontal transfer unit 127 on the extension line of the vertical transfer unit 104, to form an electrode the horizontal drive pulse H 1 is input, the horizontal drive pulse H to the right side of the electrode
1 forms another electrode to which the input is made. Moreover, forming two electrodes horizontal drive pulse H 2 are inputted in order to the right of the electrodes. That is, two electrodes and the horizontal the horizontal drive pulse H 1 is input drive pulse H 2
Are alternately arranged on the horizontal transfer unit 127. Then, the vertical drive pulse φV 2 , φ
The charges of the vertical transfer unit 104 are vertically transferred to the horizontal transfer unit 127 by V 1 , φV 4 , and φV 3, and the charges transferred to the horizontal transfer unit 127 are horizontally transferred by horizontal drive pulses H 1 and H 2 , It is output to an output unit (not shown).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記インタ
ーライン方式のCCD型固体撮像装置では、高速電子シ
ャッターモード時に上記フォトダイオード103の信号
電荷が小さくなり、スミア電荷の割合が大きくなって、
スミアが増加する。また、高温度時にフォトダイオード
103の暗電流が増加したり、低転送レート時に上記垂
直転送部104の電荷蓄積時間が長くなって、暗電流が
増加したりして、S/N(信号対雑音比)が悪化する。
また、上記垂直転送部104に一つの画像しか記憶する
ことができず、高速連続の撮像ができないという問題が
ある。さらに、フレーム蓄積でインターレース走査方式
の場合、上記フォトダイオード103の奇数行と偶数行
の電荷の情報を加算するため、高速で移動する物体を撮
像すると解像度が劣化するという問題がある。
By the way, in the above-described CCD type solid-state imaging device of the interline system, the signal charge of the photodiode 103 becomes small in the high-speed electronic shutter mode, and the ratio of smear charge becomes large.
Smear increases. Further, the dark current of the photodiode 103 increases at a high temperature, the charge accumulation time of the vertical transfer unit 104 increases at a low transfer rate, and the dark current increases. Ratio) worsens.
Further, there is a problem that only one image can be stored in the vertical transfer unit 104, and high-speed continuous imaging cannot be performed. Further, in the case of the interlaced scanning method for frame accumulation, since the information of the charges of the odd-numbered rows and the even-numbered rows of the photodiode 103 is added, there is a problem that the resolution is deteriorated when an object moving at a high speed is imaged.

【0009】そこで、この発明の目的は、高速電子シャ
ッターモード時でもスミア特性がよく、高温時や低転送
レート時にS/Nが劣化しないとともに、高速連続撮像
ができる固体撮像装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a solid-state imaging device which has good smear characteristics even in a high-speed electronic shutter mode, does not degrade S / N at high temperatures or low transfer rates, and can perform high-speed continuous imaging. is there.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の固体撮像装置は、それぞれが複数の光電
変換素子から成る複数列の光電変換素子列と、上記各光
電変換素子列の両側に、それぞれ1列ずつ設けられ、そ
れぞれ、対応する光電変換素子列の全光電変換素子と読
み出しゲート部を介して結合する複数組の垂直転送部
と、上記各光電変換素子列の両側に、それぞれ設けられ
る上記各読み出しゲート部を、それぞれ、独立に制御し
て、上記各光電変換素子列の電荷を、該光電変換素子列
の両側の1対の上記垂直転送部に転送させる転送制御手
段と、上記複数組の垂直転送部より順次出力される電荷
を、順次水平方向に転送する水平転送部とを備えたこと
を特徴としている。更に、上記各光電変換素子列から、
その両側の一対の垂直転送部への電荷転送タイミング
を、一方の側と他方の側とで、それぞれ、異ならせるこ
とによって、一方の垂直転送部には、信号電荷およびノ
イズ電荷を含む第1電荷が転送され、他方の垂直転送部
には、ノイズ電荷から成る第2電荷が転送されるよう
に、電荷転送タイミングを制御することを特徴としてい
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a solid-state imaging device comprising: a plurality of photoelectric conversion element rows each including a plurality of photoelectric conversion elements; A plurality of sets of vertical transfer units are provided on both sides, each of which is provided in a row, and are coupled to all the photoelectric conversion elements of the corresponding photoelectric conversion element row via a readout gate section. Transfer control means for independently controlling each of the read gate sections provided to transfer the electric charges of the photoelectric conversion element rows to a pair of the vertical transfer sections on both sides of the photoelectric conversion element rows; And a horizontal transfer unit for sequentially transferring charges sequentially output from the plurality of sets of vertical transfer units in the horizontal direction. Further, from each of the above photoelectric conversion element rows,
Charge transfer timing to a pair of vertical transfer units on both sides
Are different on one side and the other
Signal charge and noise are stored in one of the vertical transfer units.
The first charge including the noise charge is transferred to the other vertical transfer unit.
Transfer the second charge composed of the noise charge
The feature is that the charge transfer timing is controlled.
You.

【0011】[0011]

【0012】また、請求項の固体撮像装置は、請求項
1に記載の固体撮像装置において、上記水平転送部が、
上記複数組の垂直転送部より順次出力される上記第1電
荷と第2電荷とを、それぞれ独立に転送する構成である
ことを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the solid-state imaging device according to the first aspect, the horizontal transfer unit includes:
The first charge and the second charge sequentially output from the plurality of sets of vertical transfer units are independently transferred.

【0013】また、請求項の固体撮像装置は、請求項
2の固体撮像装置において、上記水平転送部が、上記一
方の垂直転送部より出力される第1電荷を転送する第1
水平転送部と、上記他方の垂直転送部より出力される第
2電荷を転送する第2水平転送部との2列構成であるこ
とを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the solid-state imaging device according to the second aspect, the horizontal transfer unit transfers the first charge output from the one vertical transfer unit.
It has a two-row configuration including a horizontal transfer unit and a second horizontal transfer unit that transfers the second charge output from the other vertical transfer unit.

【0014】また、請求項の固体撮像装置は、それぞ
れが複数の光電変換素子から成る複数列の光電変換素子
列と、上記各光電変換素子列の両側に、それぞれ複数列
ずつ設けられ、第1列の垂直転送部は、それぞれ、対応
する光電変換素子列の全光電変換素子と読み出しゲート
部を介して結合するとともに、第2列以降の垂直転送部
は、それぞれ、隣接垂直転送部と、転送ゲート部を介し
て結合する複数組の垂直転送部と、上記読み出しゲート
部および転送ゲート部を制御して、各光電変換素子列か
ら順次出力される電荷を、それぞれ、該光電変換素子列
の両側の複数列の垂直転送部のそれぞれに転送させる転
送制御手段と、上記複数組の垂直転送部のうちの選択さ
れた垂直転送部より順次出力される電荷のみを、順次水
平方向に転送する水平転送部とを備えたことを特徴とし
ている。更に、上記各光電変換素子列から、その両側の
一対の垂直転送部への電荷転送タイミングを、一方の側
と他方の側とで、それぞれ、異ならせることによって、
一方の垂直転送部には、信号電荷およびノイズ電荷を含
む第1電荷が転送され、他方の垂直転送部には、ノイズ
電荷から成る第2電荷が転送されるように、電荷転送タ
イミングを制御することを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a solid-state imaging device comprising: a plurality of photoelectric conversion element rows each including a plurality of photoelectric conversion elements; and a plurality of rows each provided on both sides of each of the photoelectric conversion element rows. The vertical transfer units in one column are respectively coupled to all the photoelectric conversion elements of the corresponding photoelectric conversion element column via the readout gate unit, and the vertical transfer units in the second and subsequent columns are respectively adjacent to the vertical transfer units. A plurality of sets of vertical transfer units coupled via a transfer gate unit, and the readout gate unit and the transfer gate unit are controlled to transfer the charges sequentially output from each photoelectric conversion element column, respectively, to the photoelectric conversion element column. Transfer control means for transferring the signals to the vertical transfer units in the plurality of columns on both sides; and sequentially transferring only the charges sequentially output from the selected vertical transfer unit of the plurality of sets of the vertical transfer units in the horizontal direction. It is characterized in that a flat transfer section. Furthermore, from each photoelectric conversion element row,
The charge transfer timing to the pair of vertical transfer units
By making them different on the other side,
One vertical transfer section contains signal charges and noise charges.
The first charge is transferred and the other vertical transfer
The charge transfer tag is transferred so that a second charge composed of charges is transferred.
It is characterized by controlling the imaging.

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【0021】[0021]

【0022】[0022]

【0023】[0023]

【0024】[0024]

【0025】[0025]

【0026】[0026]

【0027】[0027]

【0028】[0028]

【0029】[0029]

【0030】[0030]

【0031】[0031]

【0032】[0032]

【0033】[0033]

【0034】[0034]

【0035】[0035]

【0036】[0036]

【0037】[0037]

【0038】[0038]

【0039】[0039]

【0040】[0040]

【0041】[0041]

【0042】[0042]

【実施例】以下、この発明の固体撮像装置を実施例によ
り詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the solid-state imaging device of the present invention will be described in detail with reference to embodiments.

【0043】(第1実施例) 図1はこの発明の第1実施例の固体撮像装置の断面図を
示している。この構造では、N型シリコン基板1上にP
-ウエル2が設けられ、光電変換部であるフォトダイオ
ード3と、垂直転送部4a(以下、Aレジスタという)
と垂直転送部4b(以下、Bレジスタという)と各画素
を分離するP+画素分離領域5と絶縁膜6とゲート電極
7と遮光メタル8,9と色フィルター10とマイクロレ
ンズ11より主に構成され、ブルーミング防止のため、
フォトダイオード3で発生する過剰な電荷を引き抜くた
め基板に正電位VOFDを印加する縦型のオーバーフロー
ドレインを設けている。この発明では、光電変換素子と
して1列のフォトダイオード3,…を使用し、上記フォ
トダイオード3,…で発生した電荷を転送すべき垂直転
送部としてAレジスタとBレジスタの2個の電荷転送部
がある構成になっている。また、垂直転送部の垂直転送
パルス(この実施例ではトランスファパルスも兼ねる)
はφVAVBの2系統あり、それぞれ、AレジスタとB
レジスタの転送手段としてのゲート電極7に印加されて
いる。なお、垂直転送パルスは2〜4相が望ましい。上
記構造では色フィルターは、一般に、カラー画像を得た
いときに使用されるため、白黒画像を得たいときには無
くてよい。
(First Embodiment) FIG. 1 is a sectional view of a solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention. In this structure, P-type
A well 2 is provided, a photodiode 3 which is a photoelectric conversion unit, and a vertical transfer unit 4a (hereinafter, referred to as an A register)
And a vertical transfer unit 4b (hereinafter referred to as a B register), a P + pixel separation region 5 for separating each pixel, an insulating film 6, a gate electrode 7, light-shielding metals 8, 9, a color filter 10, and a micro lens 11. To prevent blooming
A vertical overflow drain for applying a positive potential V OFD is provided on the substrate in order to extract excess charges generated in the photodiode 3. According to the present invention, one row of photodiodes 3,... Are used as photoelectric conversion elements, and two charge transfer sections of an A register and a B register are used as vertical transfer sections to transfer charges generated in the photodiodes 3,. There is a configuration. Also, a vertical transfer pulse of the vertical transfer unit (also serves as a transfer pulse in this embodiment).
Are two systems, φ VA and φ VB , respectively, A register and B
It is applied to a gate electrode 7 as a transfer means of a register. The vertical transfer pulse preferably has 2 to 4 phases. In the above structure, the color filter is generally used when a color image is to be obtained, and therefore need not be provided when a black and white image is to be obtained.

【0044】まず、フレーム蓄積、インターレース走査
方式(2ライン同時読み出し)の動作状態について説明
する。
First, an operation state of the frame accumulation and the interlaced scanning method (simultaneous reading of two lines) will be described.

【0045】1フレーム(2フィールド)に1回、光電
変換部に入射した光の強度に応じて誘起、蓄積された電
荷を垂直転送部に読み込む。奇数行をAレジスタ、偶数
行をBレジスタに、同時に転送し、奇数フィールド目に
Aレジスタの情報を読出し、偶数フィールド目にBレジ
スタの情報を読出す。その結果、高速で移動する物体を
撮像しても、ブレのない高解像の画像が得られる。
Once in one frame (two fields), the charges induced and accumulated according to the intensity of the light incident on the photoelectric conversion unit are read into the vertical transfer unit. The odd-numbered rows are transferred to the A-register and the even-numbered rows are simultaneously transferred to the B-register. The information of the A-register is read in the odd-numbered field, and the information of the B-register is read in the even-numbered field. As a result, even if an object moving at a high speed is imaged, a high-resolution image without blur can be obtained.

【0046】次ぎに、上記構造を有する固体撮像装置に
おいて、フィールド蓄積の場合の高速電子シャッターモ
ード時のこの発明の実施例について説明する。通常、電
子シャッターモード時のシャッター時間は1/1500
0秒程度であり、電荷読み込みパルス幅は2μ秒程度で
ある。
Next, an embodiment of the present invention in the high-speed electronic shutter mode in the case of field accumulation in the solid-state imaging device having the above structure will be described. Normally, the shutter time in the electronic shutter mode is 1/1500
It is about 0 seconds, and the charge reading pulse width is about 2 μs.

【0047】垂直ブランキング期間に、Aレジスタにフ
ォトダイオードで発生した電荷を読み込み、読み込みが
完了した時点で、Bレジスタにフォトダイオードで発生
した電荷を読み込み、AレジスタとBレジスタを同期し
て、垂直転送し、逐次、水平転送部に転送する。各レジ
スタ(Aレジスタ、Bレジスタ)から水平転送部に転送
するときの電荷は、各レジスタに読み込んだ電荷とスミ
ア電荷と垂直転送部暗電流より構成されている。したが
って、AレジスタとBレジスタの同一行間で引き算する
と、スミアをキャンセルした各画素の情報を得ることが
できる。その結果、高速電子シャッターモード時に、ス
ミアの殆ど無い良好な像が得られ、スミアは約40dB
改善される。なお、この実施例では、フィールド蓄積、
2ライン同時読み出しの場合であるが、高速電子シャッ
ターモード時に全画素同時読み出し、ノンインターレー
ス走査方式の対応も可能である。
During the vertical blanking period, the charge generated by the photodiode is read into the A register. When the reading is completed, the charge generated by the photodiode is read into the B register, and the A register and the B register are synchronized. The data is vertically transferred, and sequentially transferred to the horizontal transfer unit. The charge transferred from each register (the A register and the B register) to the horizontal transfer unit is composed of the charge read into each register, the smear charge, and the vertical transfer unit dark current. Therefore, when subtraction is performed between the same row of the A register and the B register, information of each pixel in which smear has been canceled can be obtained. As a result, in the high-speed electronic shutter mode, a good image with almost no smear is obtained, and the smear is about 40 dB.
Be improved. In this embodiment, the field accumulation,
In the case of two-line simultaneous reading, simultaneous reading of all pixels in the high-speed electronic shutter mode and non-interlaced scanning are also possible.

【0048】また、上記高速電子シャッターモード時の
Bレジスタのオプティカルブラック部の情報は、スミア
のほとんどない暗電流のみの情報であるので、オプティ
カルブラック部のAレジスタとBレジスタの同一行間で
引き算することにより、有効画素の暗電流をキャンセル
することができる。その結果、暗電流が問題となる高温
動作において特に有効である。
Since the information of the optical black portion of the B register in the high-speed electronic shutter mode is information of only the dark current with almost no smear, the information is subtracted between the same row of the A register and the B register of the optical black portion. Thus, the dark current of the effective pixel can be canceled. As a result, it is particularly effective in high-temperature operation where dark current is a problem.

【0049】以下に、上記構成を有する固体撮像装置に
おいて、斜めスポット光がオプティカルブラック部に入
射した場合のこの発明の実施例について説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in which the oblique spot light is incident on the optical black portion in the solid-state imaging device having the above configuration.

【0050】オプティカルブラック部にオプティカルブ
ラック部用垂直転送部としてのダミーのAレジスタとB
レジスタを配置し、オプティカルブラック部用転送手段
としてのゲート電極により転送されたAレジスタとBレ
ジスタの電荷の大小を比較し、奇数フィールド目から、
電荷量小と判定された側のレジスタの電荷を水平転送部
から読み出すことにより、斜めスポット光の影響の少な
い画像を1/20秒周期で得ることができる。1/20
秒とは、通常のTV信号の1フィールドは1/60秒で
あるので、第3フィールドの読出信号が完了するまでの
3フィールドの時間である。
In the optical black part, a dummy A register as a vertical transfer part for the optical black part and B
A register is arranged, the magnitudes of the electric charges of the A register and the B register transferred by the gate electrode as the transfer means for the optical black portion are compared, and from the odd field,
By reading out the charges of the register on the side determined to have a small charge amount from the horizontal transfer unit, an image less affected by the oblique spot light can be obtained in a 1/20 second cycle. 1/20
The second is a time of three fields until the read signal of the third field is completed because one field of a normal TV signal is 1/60 second.

【0051】(第2実施例) 図2はこの発明の第2実施例の固体撮像装置の平面図で
あり、垂直転送部が2系統で水平転送部が1線式の構成
をしている。21は碁盤の目状に配列された光電変換素
子としての複数のフォトダイオード、22は上記複数の
フォトダイオード21の1列毎に平行にその片側に設け
られた垂直転送部(以下、Aレジスタという)、23は
上記フォトダイオード21の1列に対してAレジスタと
線対称に夫々設けられた垂直転送部(以下、Bレジスタ
という)、24は上記AレジスタとBレジスタとの一端
側に接続された水平転送部である。上記水平転送部24
の両端には電荷転送領域であるダミービット26を設け
ている。そして、上記水平転送部24は、水平方向の画
素数とダミービット数を合わせた数の2倍の電荷転送領
域を有している。上記Aレジスタ,Bレジスタおよびフ
ォトダイオード21の領域の両側に、AレジスタやBレ
ジスタに平行で一端側が水平転送部24に接続されたオ
プティカルブラック部25を設けている。なお、上記複
数のフォトダイオード21は、(1,1)から(512,
492)の配列すなわち512列492行の構成になっ
ている。
(Second Embodiment) FIG. 2 is a plan view of a solid-state imaging device according to a second embodiment of the present invention, in which two vertical transfer units and one horizontal line transfer unit are used. Reference numeral 21 denotes a plurality of photodiodes as photoelectric conversion elements arranged in a grid pattern, and reference numeral 22 denotes a vertical transfer unit (hereinafter referred to as an A register) provided on one side in parallel with each row of the plurality of photodiodes 21. ) And 23 are vertical transfer units (hereinafter referred to as B registers) provided in line symmetry with the A register with respect to one row of the photodiodes 21, and 24 is connected to one end of the A register and the B register. Horizontal transfer unit. The horizontal transfer unit 24
Are provided with dummy bits 26 which are charge transfer regions. The horizontal transfer section 24 has twice as many charge transfer areas as the sum of the number of pixels in the horizontal direction and the number of dummy bits. On both sides of the area of the A register, the B register and the photodiode 21, an optical black section 25 is provided which is parallel to the A register and the B register and has one end connected to the horizontal transfer section 24. The plurality of photodiodes 21 are (1, 1) to (512,
492), that is, a configuration of 512 columns and 492 rows.

【0052】上記構成の固体撮像装置において、信号蓄
積期間が1フィールド期間(1/60秒)のフレーム蓄
積でインターレース走査方式の場合、上記フォトダイオ
ード21の奇数行の電荷をAレジスタに読み込み、フォ
トダイオード21の偶数行の電荷をBレジスタに読み込
む。そして、TV信号の奇数フィールドでは、Aレジス
タの電荷のみを水平転送部24に垂直転送する。この水
平転送部24では、1H周期で出力部(図示せず)へ転
送が完了する。通常、上記水平転送部24の1画素の読
み出しは、1/606fH(fHは水平同期周波数)周期
にて行うが、この場合、水平転送部24が水平方向の画
素数の2倍の電荷転送領域を有しているので、1/12
12fH周期で1画素の読み出しをする。一方、TV信
号の偶数フィールドでは、Bレジスタの電荷のみを水平
転送部24に垂直転送する。以下、奇数フィールドのと
きと同様に1H周期で出力部へ転送が完了する。このよ
うに、垂直転送部が2系統で水平転送部が1線式の固体
撮像装置では、AレジスタとBレジスタの電荷は1つの
水平転送部24を介して出力される。したがって、上記
フォトダイオード21の奇数行と偶数行の電荷情報を加
算しないので、高速で移動する物体を撮像しても、ブレ
のない高解像の画像が得ることができる。
In the solid-state imaging device having the above-described configuration, when the signal accumulation period is the frame accumulation of one field period (1/60 second) and the interlace scanning method is used, the charges of the odd-numbered rows of the photodiode 21 are read into the A register, and The charge of the even-numbered rows of the diode 21 is read into the B register. Then, in the odd field of the TV signal, only the electric charge of the A register is vertically transferred to the horizontal transfer unit 24. In the horizontal transfer unit 24, the transfer to the output unit (not shown) is completed in a 1H cycle. Normally, the reading of one pixel by the horizontal transfer unit 24 is performed at a period of 1/606 f H (f H is a horizontal synchronization frequency). In this case, the charge of the horizontal transfer unit 24 is twice the number of pixels in the horizontal direction. Since it has a transfer area,
The readout of one pixel 12f H period. On the other hand, in the even field of the TV signal, only the charge of the B register is vertically transferred to the horizontal transfer unit 24. Thereafter, the transfer to the output section is completed in a 1H cycle as in the case of the odd field. As described above, in a solid-state imaging device having two vertical transfer units and a single-line horizontal transfer unit, the electric charges of the A register and the B register are output via one horizontal transfer unit 24. Therefore, since the charge information of the odd-numbered rows and the even-numbered rows of the photodiode 21 is not added, even if an object moving at a high speed is imaged, a high-resolution image without blur can be obtained.

【0053】また、上記構成の固体撮像装置において、
画素の信号蓄積がフィールド蓄積で高速電子シャッター
モードの場合、上記AレジスタとBレジスタを用いたノ
イズ電荷のキャンセル方法について、以下に説明する。
Further, in the solid-state imaging device having the above configuration,
In the case where the pixel signal accumulation is the field accumulation and the high-speed electronic shutter mode, a method of canceling noise charges using the A register and the B register will be described below.

【0054】図3は上記フォトダイオード21の電荷を
AレジスタとBレジスタに読み込むタイミングを示して
いる。まず、上記フォトダイオード21に蓄積された電
荷は、1H周期でオーバーフロードレインに引き抜かれ
る。例えば、電子シャッター約1/15000秒のとき
の1H周期は、 1H=1/fH=1/15.734KHz である。上記AレジスタとBレジスタには、1/60秒
に1回、フォトダイオード21から電荷を読み込む。上
記Aレジスタには、オーバーフロードレインに電荷が引
き抜かれる直前に読み出すので、EI×1/15000
(EI:一つのフォトダイオード21に1秒間に蓄積され
る電荷量)の信号電荷を読み込む。そしてオーバーフロ
ードレインで電荷が引き抜かれ、約2μs後にフォトダ
イオード21からBレジスタに電荷を読み込む。このB
レジスタに読み込まれる信号電荷は、蓄積期間が約2μ
sなのでEI×1/500000となる。また、上記Aレ
ジスタとBレジスタには、スミア電荷とAレジスタ,B
レジスタの暗電流による電荷が夫々の信号電荷に加算さ
れる。このスミア電荷とAレジスタ,Bレジスタの暗電
流による電荷は、一点鎖線Esで示している。なお、こ
のスミア電荷とAレジスタ,Bレジスタの暗電流による
電荷は単純化のために直線で示しているが、垂直転送部
であるAレジスタとBレジスタが転送中に受ける光量に
依存し、Aレジスタ,Bレジスタのスポット光の所で急
激に増加する。しかしながら、上記スミア電荷とAレジ
スタ,Bレジスタの暗電流による電荷は時間に依存し、
上記AレジスタとBレジスタを1列のフォトダイオード
21に対して線対称に配置しているので、Aレジスタと
Bレジスタの電荷を同時に水平転送部の別々の位置に転
送すれば、信号電荷とノイズ電荷との和の電荷とノイズ
電荷とに分離して出力できる。すなわち、上記フォトダ
イオード21からAレジスタとBレジスタへ電荷を転送
した後、AレジスタとBレジスタを同期して垂直転送し
て、水平転送部24に転送する。この水平転送部24に
転送された電荷は、ダミービット,オプティカルブラッ
ク部,A1,B1,A2,B2,…の順に水平転送部24から出
力する。なお、上記A1,A2,…は各Aレジスタから垂直
転送された信号電荷とノイズ電荷であり、B1,B2,…は
各Bレジスタから垂直転送されたノイズ電荷である。こ
れら両方のノイズ電荷が略等しいので、水平転送部から
分離して出力した後、信号電荷とノイズ電荷との和の電
荷からノイズ電荷を減算することで、ノイズ電荷をキャ
ンセルすることができる。なお、上記Bレジスタには、
このノイズ電荷以外に約EI×1/500000の信号
電荷が含まれるが、この信号電荷をキャンセルしても本
来の信号電荷の絶対値に影響はほとんどない。
FIG. 3 shows the timing of reading the charge of the photodiode 21 into the A register and the B register. First, the electric charge accumulated in the photodiode 21 is extracted to the overflow drain at a period of 1H. For example, the 1H cycle at the time of about 1/15000 second of the electronic shutter is 1H = 1 / fH = 1 / 15.734 KHz. The charge is read from the photodiode 21 into the A register and the B register once every 1/60 second. Since the A register is read immediately before the electric charge is extracted to the overflow drain, E I × 15000
The signal charge of (E I : the amount of charge accumulated in one photodiode 21 per second) is read. Then, the electric charge is extracted by the overflow drain, and the electric charge is read from the photodiode 21 to the B register after about 2 μs. This B
The signal charge read into the register has an accumulation period of about 2μ.
Since it is s, it becomes E I × 1/500000. Also, smear charge and A register, B register
The charge due to the dark current of the register is added to each signal charge. The smear charge and the charge due to the dark current of the A register and the B register are indicated by a dashed line Es. Although the smear charge and the charge due to the dark current of the A and B registers are shown by straight lines for simplicity, the A and B registers, which are the vertical transfer units, depend on the amount of light received during transfer. It rapidly increases at the spot light of the register and the B register. However, the smear charge and the charge due to the dark current of the A and B registers depend on time,
Since the A register and the B register are arranged symmetrically with respect to the photodiodes 21 in one row, if the charges of the A register and the B register are simultaneously transferred to different positions of the horizontal transfer unit, the signal charge and the noise are reduced. The output can be separated into electric charges of the sum of electric charges and noise electric charges. That is, after the charge is transferred from the photodiode 21 to the A register and the B register, the A register and the B register are vertically transferred in synchronization with each other and transferred to the horizontal transfer unit 24. The charges transferred to the horizontal transfer unit 24 are output from the horizontal transfer unit 24 in the order of dummy bits, optical black units, A 1 , B 1 , A 2 , B 2 ,. Note that the A 1, A 2, ... is the signal charge and the noise charges are vertically transferred from the A register, B 1, B 2, ... is a vertical transfer noise charges from each B register. Since these two noise charges are substantially equal, the noise charges can be canceled by separating the noise charges from the horizontal transfer unit and then subtracting the noise charges from the sum of the signal charges and the noise charges. The B register contains:
In addition to the noise charge, a signal charge of about E I × 1/500000 is included. Even if the signal charge is canceled, the absolute value of the original signal charge is hardly affected.

【0055】このように、上記AレジスタとBレジスタ
を用いて、ノイズ電荷を除去することができるから、ス
ミア特性がよく、かつ暗時ノイズを低減したS/Nのよ
い固体撮像装置を実現することができる。
As described above, since the noise charge can be removed by using the A register and the B register, a solid-state imaging device having a good smear characteristic and a low S / N with reduced dark noise is realized. be able to.

【0056】なお、上述のノイズ電荷のキャンセルする
方法の他に、オプティカルブラック部やダミー部を利用
して、ノイズ電荷をキャンセルする場合、フォトダイオ
ード21の暗電流の補正が可能となり、高温動作時に暗
時ノイズが増加しても、この暗時ノイズを除去できるの
でS/Nのよい固体撮像装置が実現できる。
When noise charges are canceled by using an optical black portion or a dummy portion in addition to the above-described method for canceling the noise charges, the dark current of the photodiode 21 can be corrected, and the operation can be performed during high-temperature operation. Even if the dark noise increases, the dark noise can be removed, so that a solid-state imaging device with a good S / N can be realized.

【0057】また、低転送レートの撮像において、Aレ
ジスタとBレジスタとの電荷蓄積時間が長くなって、そ
のAレジスタとBレジスタの暗電流による電荷が増加し
ても、上述のとおり、暗電流による電荷を含むノイズ電
荷をキャンセルすることができる。したがって、低転送
レートの撮像においても、S/Nの悪化を防止できる。
Further, in imaging at a low transfer rate, even if the charge accumulation time of the A register and the B register becomes long and the charge due to the dark current of the A register and the B register increases, as described above, Noise charge including the charge due to the noise can be canceled. Therefore, even in imaging at a low transfer rate, deterioration of S / N can be prevented.

【0058】(第3実施例) 図4はこの発明の第3実施例の固体撮像装置の平面図で
あり、垂直転送部が2系統で水平転送部が2線式の構成
を示している。
(Third Embodiment) FIG. 4 is a plan view of a solid-state imaging device according to a third embodiment of the present invention, showing a configuration in which two vertical transfer units and two horizontal transfer units are used.

【0059】この固体撮像装置は、上記第2実施例の固
体撮像装置の構成にもう一つの水平転送部を設けたもの
で、同一構成部には同一参照番号を付している。上記水
平転送部24に平行で、かつ水平転送部24に対して垂
直転送部22,23と反対側に水平転送部27を設けて
いる。この水平転送部27の両端にはダミービット28
を設けている。
This solid-state imaging device has another horizontal transfer unit provided in the configuration of the solid-state imaging device of the second embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals. A horizontal transfer unit 27 is provided in parallel with the horizontal transfer unit 24 and on the side opposite to the vertical transfer units 22 and 23 with respect to the horizontal transfer unit 24. Both ends of the horizontal transfer unit 27 have dummy bits 28
Is provided.

【0060】上記固体撮像装置において、画素の信号蓄
積がフレーム蓄積でTV信号がインターレース走査方式
であるとき、まず、フォトダイオード21の奇数行の電
荷をAレジスタに読み込み、フォトダイオード21の偶
数行の電荷をBレジスタに読み込む。そして、TV信号
の奇数フィールドでは、Aレジスタの情報のみを水平転
送部24に転送し、水平転送部24,27では、1フレ
ーム周期で出力部(図示せず)へ転送が完了する。上記
水平転送部24,27での1画素の読み出しは、1/60
6fH周期で行い、転送クロックは606fHレベルにす
る。一方、TV信号の偶数フィールドでは、Bレジスタ
の情報のみを水平転送部27に転送し、以下奇数フィー
ルドのときと同様に1フレーム周期で出力部へ転送が完
了する。このように、上記垂直転送部が2系統で水平転
送部が2線式の固体撮像装置では、Aレジスタの電荷は
水平転送部24を介して出力し、Bレジスタの電荷は水
平転送部27を介して出力する。
In the solid-state imaging device, when the pixel signal accumulation is frame accumulation and the TV signal is of the interlaced scanning type, first, the charges of the odd rows of the photodiode 21 are read into the A register, and the charges of the even rows of the photodiode 21 are read. The charge is read into the B register. Then, in the odd field of the TV signal, only the information of the A register is transferred to the horizontal transfer unit 24, and the transfer to the output unit (not shown) is completed in the horizontal transfer units 24 and 27 in one frame cycle. Reading of one pixel by the horizontal transfer units 24 and 27 is 1/60
Performed in 6f H period, the transfer clock to 606 f H level. On the other hand, in the even field of the TV signal, only the information of the B register is transferred to the horizontal transfer unit 27, and thereafter, the transfer to the output unit is completed in one frame cycle as in the case of the odd field. As described above, in a solid-state imaging device having two vertical transfer units and a two-line horizontal transfer unit, the charge of the A register is output through the horizontal transfer unit 24 and the charge of the B register is output through the horizontal transfer unit 27. Output via

【0061】また、画素の信号蓄積がフィールド蓄積で
高速電子シャッターモードの場合、上記フォトダイオー
ド21からAレジスタとBレジスタへ電荷を転送した
後、AレジスタとBレジスタを同期して垂直転送して、
Aレジスタからの電荷は水平転送部24に転送する一
方、Bレジスタの電荷は水平転送部27に転送する。そ
して、上記水平転送部24に転送された電荷は、ダミー
ビット,オプティカルブラック部,A1,A2,…の順に水平
転送して出力する。一方、上記水平転送部27に転送さ
れた電荷は、ダミービット,オプティカルブラック部,B
1,B2,…の順に水平転送して出力する。なお、上記水平
転送部24と水平転送部7とは同期して出力する。ま
た、上記A1,A2,…は各Aレジスタから垂直転送された
電荷であり、B1,B2,…は各Bレジスタから垂直転送さ
れた電荷である。
When the signal accumulation of the pixel is the field accumulation and the high-speed electronic shutter mode, the charge is transferred from the photodiode 21 to the A register and the B register, and then the A register and the B register are vertically transferred synchronously. ,
The charge from the A register is transferred to the horizontal transfer unit 24, while the charge from the B register is transferred to the horizontal transfer unit 27. The charges transferred to the horizontal transfer unit 24 are horizontally transferred and output in the order of a dummy bit, an optical black unit, A 1 , A 2 ,. On the other hand, the electric charge transferred to the horizontal transfer unit 27 includes a dummy bit, an optical black
Horizontally transfer in the order of 1 , B 2 ,. Note that the horizontal transfer unit 24 and the horizontal transfer unit 7 output in synchronization. Also, the A 1, A 2, ... is a vertical transferred charges from the A register, B 1, B 2, ... is a vertical transferred charges from the B register.

【0062】以下に、上記AレジスタとBレジスタから
水平転送部24,27への電荷の転送方法と、Aレジス
タの電荷とBレジスタの電荷を同期して水平転送する方
法について説明する。
A method of transferring electric charges from the A register and the B register to the horizontal transfer units 24 and 27 and a method of horizontally transferring the electric charge of the A register and the electric charge of the B register in synchronization will be described below.

【0063】図5はn列目の上記フォトダイオード21
に対応するAnレジスタ,Bnレジスタと水平転送部24,
27の要部平面図を示しており、AnレジスタとBnレジ
スタと水平転送部24との間の領域上には、水平転送部
24と平行に延び、トランスファゲート信号TG1が入
力される電極31を設けている。また、上記水平転送部
24と水平転送部27との間の領域上には、トランスフ
ァゲート信号TG2が入力される電極32設けている。
そして、上記Anレジスタの延長線上の水平転送部24,
27の領域Ax,Ax上に電極33を形成し、Bnレジスタ
の延長線上の水平転送部24,27の領域Bx,Bx上に電
極34を形成している。一方、上記水平転送部24,2
7の領域Ax,Axと領域Bx,Bxとの間の領域Ay,Ay
にボロンを打ち込んだ電極35を形成している。上記水
平転送部24,27の領域Ax+1,Ax+1と領域Bx,Bx
の間の領域By,By上にボロンを打込んだ電極36を形
成している。そして、上記電極33と電極35に水平駆
動パルスH1を入力し、電極34と電極36に水平駆動
パルスH2を入力して、この領域Ax,Axと領域Ay,Ay
との間および領域Bx,Bxと領域By,Byとの間に2相駆
動のための電位勾配を付けている。また、上記トランス
ファゲート信号TG2の電極32の下の水平転送部24,
27の領域Ax,Ax間には、図6(a)に示すチャンネルス
トッパ30を形成して、この領域Ax,Axを分離してい
る。一方、上記トランスファゲート信号TG2の電極3
2の下の水平転送部24,27の領域Bx,Bx間には、図
6(b)に示すように、チャンネルストッパを形成せず、
水平転送部24の領域Bxと水平転送部27の領域Bx
を接続している。
FIG. 5 shows the photodiode 21 in the n-th column.
Corresponding A n registers, B n registers and horizontal transfer unit 24,
Shows a 27 fragmentary plan view of, on the region between the A n register and B n registers and horizontal transfer section 24 extends parallel to the horizontal transfer unit 24, the transfer gate signal TG 1 is input An electrode 31 is provided. Further, on the area between the horizontal transfer unit 27 and the horizontal transfer unit 24, it is provided electrodes 32 transfer gate signal TG 2 is input.
The horizontal transfer unit 24 on the extension of the An register
27 areas A x, the electrode 33 is formed on A x, region B x of the horizontal transfer section 24 and 27 of the extension of the B n registers, to form an electrode 34 on the B x. On the other hand, the horizontal transfer units 24 and 2
The electrode 35 in which boron is implanted is formed on the regions A y , A y between the regions A x , A x and the regions B x , B x . Forming a region B y, electrodes 36 are implanted with boron on B y between the region A x + 1, A x + 1 and the area B x, B x in the horizontal transfer unit 24, 27. Then, enter the horizontal drive pulse H 1 to the electrode 33 and the electrode 35, and enter the horizontal drive pulse H 2 in the electrode 34 and the electrode 36, the area A x, A x and area A y, A y
And with a potential gradient for two-phase driving in and between the regions B x, B x and the area B y, B y and. Further, the horizontal transfer unit 24 under the transfer gate signal TG 2 of the electrode 32,
27 areas A x, is between A x, to form a channel stopper 30 shown in FIG. 6 (a), this region A x, separating the A x. On the other hand, the electrode 3 of the transfer gate signal TG 2
As shown in FIG. 6 (b), no channel stopper is formed between the areas B x , B x of the horizontal transfer sections 24, 27 below
It connects the region B x area B x and the horizontal transfer unit 27 of the horizontal transfer unit 24.

【0064】そして、図5,図7に示すように、上記ト
ランスファゲート信号TG1を所定の期間T1の間Hレベ
ルにすると、AnレジスタとBnレジスタの電荷を水平転
送部24の領域Ax,Bxに夫々転送する。次ぎに、上記
トランスファゲート信号TG1がLレベルになると、ト
ランスファゲート信号TG2がHレベルになり、所定の
期間の後に水平駆動パルスH1,H2をLレベルにする。
そして、上記水平駆動パルスH1,H2がLレベルになる
と、水平転送部24の領域Bxの電荷を水平転送部27
に転送する。このとき、上記領域Axの電荷は、トラン
スファゲート信号TG2の電極32の下のチャネルスト
ッパ30のため、水平転送部27には転送しない。次ぎ
に、上記水平駆動パルスH1,H2が期間T2の間Lレベル
になった後、水平駆動パルスH1がHレベルになる。こ
の水平駆動パルスH1が期間T3の間Hレベルになると、
領域Bxのトランスファゲート信号TG2の電極32の下
の電荷を水平転送部27の領域Axの位置に水平転送す
る。この期間T3の途中でトランスファゲート信号TG2
をLレベルにすることにより、水平転送部24と水平転
送部27を分離する。そして、期間T3後に上記水平駆
動パルスH1,H2のクロックがスタートし、水平転送部
24の領域AxにあるAnレジスタからの電荷および水平
転送部27の領域AxにあるBnレジスタからの電荷は、
クロックの1周期で領域Ax-1の位置へ水平転送する。
この水平転送が期間T4の間繰り返されて、水平転送部
24,27の全ての電荷を出力する。
Then, as shown in FIGS. 5 and 7, when the transfer gate signal TG 1 is set to the H level for a predetermined period T 1 , the charges in the An register and the Bn register are transferred to the area of the horizontal transfer section 24. Transfer to A x and B x respectively. Next, when the transfer gate signal TG 1 becomes L level, the transfer gate signal TG 2 becomes H level, the horizontal drive pulse H 1, H 2 after a predetermined period to the L level.
When the horizontal drive pulse H 1, H 2 becomes L level, the horizontal transfer unit the charge area B x of the horizontal transfer unit 24 27
Transfer to At this time, the charge of the region A x is for channel stopper 30 under the transfer gate signal TG 2 of the electrode 32, not transferred to the horizontal transfer unit 27. Next, after the horizontal drive pulses H 1 and H 2 are at L level during the period T 2 , the horizontal drive pulse H 1 is at H level. When the horizontal drive pulse H 1 becomes H level during the period T 3,
The electric charge under the electrode 32 of the transfer gate signal TG 2 in the area B x is horizontally transferred to the position of the area A x in the horizontal transfer unit 27. The transfer gate signal TG 2 during this period T 3
To the L level, the horizontal transfer unit 24 and the horizontal transfer unit 27 are separated. Then, after the period T 3 , the clocks of the horizontal drive pulses H 1 and H 2 start, and the charges from the An register in the area A x of the horizontal transfer unit 24 and the B n in the area A x of the horizontal transfer unit 27 The charge from the register is
Horizontal transfer to the position of the area A x-1 is performed in one cycle of the clock.
The horizontal transfer is repeated during the period T 4, and outputs all the charges in the horizontal transfer unit 24, 27.

【0065】このようにして、上記Anレジスタ,Bn
ジスタから電荷を水平転送部24,27で分離して同時
に出力できるから、転送レートを上げることができ、高
速撮像に対応できる。
[0065] In this manner, the A n registers, because it simultaneously output charge from B n register and separated by the horizontal transfer unit 24 and 27, it is possible to increase the transfer rate, can cope with high-speed imaging.

【0066】(第4実施例) 図8にこの発明の第4実施例の固体撮像装置の平面図を
示しており、51は碁盤の目状に配列された光電変換素
子としての複数のフォトダイオード、52は上記複数の
フォトダイオード51の1列毎に平行に設けられた四つ
の垂直転送部、53は上記複数のフォトダイオード51
の1列に対して垂直転送部52と線対称に設けられた四
つの垂直転送部、54は上記垂直転送部52と垂直転送
部53の一端側に、シフトレジスタであるダミー垂直レ
ジスタ60を介して接続された水平転送部である。上記
複数のフォトダイオード51,垂直転送部52および垂
直転送部53の領域の両側に、上記垂直転送部52や垂
直転送部53に平行で一端側が水平転送部54に接続さ
れたオプティカルブラック部55を設けている。また、
上記水平転送部54の両端にはダミービット56を設け
ている。なお、上記複数のフォトダイオード51は49
2行の構成をしているが、図8ではn列目とn+1列目の
2列のフォトダイオード51と、その2列のフォトダイ
オード51に対応した垂直転送部52,53のみを示し
ている。上記垂直転送部52はフォトダイオード51側
から順にA1列,A2列,A3列,A4列の垂直レジスタで構
成し、垂直転送部53はフォトダイオード51側から順
にB1列,B2列,B3列,B4列の垂直レジスタで構成して
いる。また、上記水平転送部54は、水平方向の画素数
とダミービット数を合わせたビット数の2倍の電荷転送
領域を有している。
(Fourth Embodiment) FIG. 8 is a plan view of a solid-state image pickup device according to a fourth embodiment of the present invention. Reference numeral 51 denotes a plurality of photodiodes as photoelectric conversion elements arranged in a grid pattern. , 52 are four vertical transfer units provided in parallel for each column of the plurality of photodiodes 51, and 53 is a plurality of photodiodes 51.
The four vertical transfer units 54 are provided line-symmetrically with the vertical transfer unit 52 for one column. One end of the vertical transfer unit 52 and one end of the vertical transfer unit 53 is connected via a dummy vertical register 60 as a shift register. The horizontal transfer unit is connected to the horizontal transfer unit. On both sides of the region of the plurality of photodiodes 51, the vertical transfer units 52 and the vertical transfer units 53, optical black units 55 parallel to the vertical transfer units 52 and the vertical transfer units 53 and having one end connected to a horizontal transfer unit 54 are provided. Provided. Also,
Dummy bits 56 are provided at both ends of the horizontal transfer unit 54. The plurality of photodiodes 51 are 49
8 has only two columns of photodiodes 51 in the n-th column and the (n + 1) -th column, and only vertical transfer units 52 and 53 corresponding to the photodiodes 51 in the two columns. ing. The vertical transfer unit 52 is A 1 column in order from the photodiode 51 side, A 2 columns, A 3 rows, constituted by vertical registers A 4-row, vertical transfer unit 53 B 1 row in order from the photodiode 51 side, B It is composed of vertical registers of 2 columns, 3 columns, and 4 columns. Further, the horizontal transfer section 54 has a charge transfer area twice as large as the sum of the number of pixels in the horizontal direction and the number of dummy bits.

【0067】また、上記垂直転送部52,53の垂直転
送は4相駆動としている。これは、インターレース走査
方式において、奇数行と偶数行の2画素の電荷の加算を
するためである。すなわち、TV信号の奇数フィールド
では、(n,1)+(n,2),(n,3)+(n,4),…のように加算し、
TV信号の偶数フィールドでは、(n,1),(n,2)+(n,3),
(n,4)+(n,5),…のように加算するため、4相駆動とし
ている。
The vertical transfer of the vertical transfer units 52 and 53 is four-phase drive. This is because, in the interlaced scanning method, charges of two pixels in an odd-numbered row and an even-numbered row are added. That is, in the odd field of the TV signal, addition is performed as (n, 1) + (n, 2), (n, 3) + (n, 4),.
In the even field of the TV signal, (n, 1), (n, 2) + (n, 3),
Four-phase driving is used to perform addition as (n, 4) + (n, 5),.

【0068】図9はこの固体撮像装置の画素(n,1)の近
傍の拡大平面図であり、垂直転送部52上にこの垂直転
送部52のA1列〜A4列に沿って形成された電極には、
垂直駆動パルス1AφV3,2AφV3,3AφV3,4Aφ
3を夫々入力し、垂直転送部53上にこの垂直転送部
53のB1列〜B4列に沿って形成された電極には、垂直
駆動パルス1BφV3,2BφV3,3BφV3,4BφV3
を夫々入力している。そして、上記垂直転送部52のA
1列とA2列の間の領域に形成された電極には信号VG2A
を入力し、垂直転送部52のA2列とA3列の間の領域に
形成された電極には信号VG3Aを入力し、垂直転送部5
2のA3列とA4列の間の領域に形成された電極には信号
G4Aを入力している。一方、上記垂直転送部53のB1
列とB2列の間の領域に形成された電極には信号VG2B
入力し、垂直転送部53のB2列とB3列の間の領域に形
成された電極には信号VG3Bを入力し、垂直転送部53
のB3列とB4列の間の領域に形成された電極には信号V
G4Bを入力している。そして、上記フォトダイオード5
1の行間の領域に水平転送部54に平行に延びる四つの
電極を形成している。この四つの電極には、水平転送部
54側から順に垂直駆動パルスφV2,φV1,φV4,φV
3を入力している。
[0068] Figure 9 is an enlarged plan view of the vicinity of the pixel of the solid-state imaging device (n, 1), is formed along the top vertical transfer unit 52 to the A 1 line to A 4 columns of the vertical transfer unit 52 Electrodes
The vertical drive pulse 1AφV 3, 2AφV 3, 3AφV 3 , 4Aφ
The V 3 to each input, the electrodes formed along the top vertical transfer unit 53 to the B 1 row .about.B 4 columns of the vertical transfer unit 53, vertical driving pulses 1BφV 3, 2BφV 3, 3BφV 3 , 4BφV 3
Are entered. A of the vertical transfer unit 52
The signal V G2A is applied to the electrodes formed in the area between the first row and the second row.
Type and inputs the signal V G3A the electrode formed in a region between the two rows and A 3 rows A vertical transfer unit 52, the vertical transfer unit 5
The electrode formed in a region between the two A 3 columns and A 4 columns are entering signal V G4A. On the other hand, B 1 of the vertical transfer unit 53
Enter the signal V G2B to electrodes formed in a region between the column and the B 2 rows, the signal V G3B the electrode formed in a region between the two rows and B 3 rows B of the vertical transfer portion 53 Input and the vertical transfer unit 53
Signal V to the electrode formed in a region between the B 3 columns and B 4 columns
G4B is being entered. Then, the photodiode 5
Four electrodes extending in parallel with the horizontal transfer unit 54 are formed in a region between one row. The four electrodes are provided with vertical drive pulses φV 2 , φV 1 , φV 4 , φV in order from the horizontal transfer unit 54 side.
You have entered 3 .

【0069】また、上記ダミー垂直レジスタ60は、各
垂直転送部52のA1列〜A4列(または垂直転送部53
のB1列〜B4列)の水平転送部54側の最下端に接続さ
れた四つの第1レジスタ61と、この四つの第1レジス
タ61に接続された一つの第2レジスタ62とで構成さ
れている。上記垂直転送部52のA1列〜A4列(または
垂直転送部53のB1列〜B4列)の最下端とこの四つの
第1レジスタ61との間にも、水平転送部54と平行に
延びる四つの電極を形成して、この四つの電極に水平転
送部54側から順に垂直駆動パルスφV2,φV1,φV4,
φV3を入力している。また、上記第1レジスタ61と
第2レジスタ62との間にも、水平転送部54と平行に
延びる四つの電極を形成して、この四つの電極に水平転
送部54側から順に垂直駆動パルスφV2,φV1,φV4,
φVD3を入力している。上記ダミー垂直レジスタ60と
水平転送部54との間の領域にはトランスファゲート信
号TG1が入力される電極(図示せず)を形成してい
る。そして、上記水平転送部54側の第2レジスタ62
上に水平転送部54と平行に延びる二つの電極を形成し
て、この二つの電極に水平転送部54側から順に垂直駆
動パルスφV4奇,φVD3を入力している。
The dummy vertical register 60 includes columns A 1 to A 4 of each vertical transfer section 52 (or vertical transfer section 53).
(The first column B1 to the fourth column B4) of the horizontal transfer unit 54 side and four first registers 61 connected to the lowermost end thereof, and one second register 62 connected to the four first registers 61. Have been. Also between the first register 61 lowermost and the four A 1 row to A 4 rows of the vertical transfer unit 52 (or the B 1 row .about.B 4 columns of the vertical transfer portion 53), and the horizontal transfer unit 54 Four electrodes extending in parallel are formed, and the vertical drive pulses φV 2 , φV 1 , φV 4 ,.
φV 3 is input. Also, four electrodes extending in parallel with the horizontal transfer unit 54 are formed between the first register 61 and the second register 62, and the four electrodes are sequentially supplied to the four electrodes from the horizontal transfer unit 54 side. 2 , φV 1 , φV 4 ,
φV D3 is input. In a region between the dummy vertical register 60 and horizontal transfer unit 54 forms an electrode transfer gate signal TG 1 is input (not shown). The second register 62 on the horizontal transfer unit 54 side
Two electrodes extending in parallel with the horizontal transfer unit 54 are formed thereon, and vertical drive pulses φV 4 odd and φV D3 are sequentially input to the two electrodes from the horizontal transfer unit 54 side.

【0070】図10は図9における垂直転送のタイミン
グ図を示しており、以下に、その転送動作について説明
する。
FIG. 10 is a timing chart of the vertical transfer in FIG. 9, and the transfer operation will be described below.

【0071】まず、時刻t1において、垂直駆動パルス
φV1,φV2,φV4,1AφV3,2AφV3,3AφV3,4
AφV3と信号VG2A,VG3A,VG4Aは全てLレベルにす
る。そして、次ぎの時刻t2で垂直駆動パルス1Aφ
3,2AφV3,3AφV3,4AφV3をHレベルにす
る。次ぎに、時刻t3で信号VG2A,VG3A,VG4AをHレベ
ルにする。そして、上記垂直駆動パルス1AφV3がH
レベルよりさらに高い電圧レベルとなり、時刻t5で再
び垂直駆動パルス1AφV3をHレベルすると、フォト
ダイオード51の電荷を垂直転送部52のA1列に転送
する。
First, at time t 1 , the vertical drive pulses φV 1 , φV 2 , φV 4 , 1AφV 3 , 2AφV 3 , 3AφV 3 , 4
AφV 3 and signals V G2A , V G3A , and V G4A are all set to L level. Then, at the next time t 2 , the vertical drive pulse 1Aφ
V 3, 2AφV 3, 3AφV 3 , the 4EifaiV 3 to H level. Next, the signal V G2A at time t 3, V G3A, the V G4A to H level. The vertical drive pulse 1AφV 3 is H
Becomes higher voltage level than the level, transfers the vertical drive pulse 1EifaiV 3 again at a time t 5 when H level, the charge of the photodiode 51 to the A 1 line of the vertical transfer unit 52.

【0072】次ぎに、時刻t7で垂直駆動パルス1Aφ
3をLレベルにして、時刻t8で信号VG2AがLレベル
になると、垂直転送部52のA1列の電荷を垂直転送部
52のA2列に転送し、フォトダイオード51の電荷を
垂直転送部52のA1列に転送する。そして、上記垂直
駆動パルス1AφV3を再びHレベルにする。次ぎに、
上記垂直駆動パルス1Aφ3と信号V2G2と同様に、垂直
駆動パルス2AφV3と信号VG3Aを位相をずらしてLレ
ベルにし,その後、垂直駆動パルス3AφV3と信号V
G4Aを位相をずらしてLレベルにする。そして、時刻t
12では、最初に垂直転送部52のA1列に転送された電
荷をA2列,A3列を通過してA4列に転送する。
Next, at time t 7 , the vertical drive pulse 1Aφ
When V 3 is set to L level and the signal V G2A is set to L level at time t 8 , the charge of the column A 1 of the vertical transfer unit 52 is transferred to the column A 2 of the vertical transfer unit 52, and the charge of the photodiode 51 is transferred. transferred to the a 1 line of the vertical transfer unit 52. Then, the vertical drive pulse 1AφV 3 is set to the H level again. Next,
Similar to the vertical drive pulse 1Eifai 3 and signal V 2G2, to L level vertical drive pulses 2EifaiV 3 and signal V G3A out of phase, then the vertical drive pulses 3EifaiV 3 and signal V
G4A is shifted to the L level by shifting the phase. And time t
In 12, it transfers the first charge transfer to A 1 row of vertical transfer section 52 A 2 rows, through the A 3 rows in A 4 columns.

【0073】次ぎに、上記垂直駆動パルス4AφV3
Lレベルにするとともに、垂直駆動パルスφV4をLレ
ベルから所定の期間Hレベルにする。この垂直駆動パル
スφV4が再びLレベルになると、垂直駆動パルスφV1
をHレベルにする。そして、この垂直駆動パルスφV1
をHレベルにしてから所定の期間後に、垂直駆動パルス
φV2をHレベルにする。そして、上記垂直駆動パルス
φV2をHレベルにしてから所定の期間毎に垂直駆動パ
ルスφV1をLレベルにして、所定の期間後に垂直駆動
パルス4AφV3をHレベルにして、所定の期間後に垂
直駆動パルスφV2をLレベルにする。そして、所定の
期間後に再び垂直駆動パルス4AφV3をLレベルにし
て、一つの垂直転送が完了する。そして、再び垂直駆動
パルスφV4をLレベルから所定の期間Hレベルにし
て、上記動作を1H周期で繰返して、水平転送部54に
電荷を出力する。このとき、上記垂直駆動パルス1Aφ
3,2AφV3,3AφV3をHレベルに保持することに
より、垂直転送部52のA1列,A2列,A3列の電荷は垂
直転送されず、その位置に停止している。
Next, the vertical drive pulse 4AφV 3 is set to L level, and the vertical drive pulse φV 4 is changed from L level to H level for a predetermined period. When the vertical drive pulse φV 4 becomes L level again, the vertical drive pulse φV 1
To the H level. Then, the vertical drive pulse φV 1
After a predetermined period of time after the signal is set to the H level, the vertical drive pulse φV 2 is set to the H level. Then, vertically the vertical drive pulses .phi.V 2 by the vertical drive pulses .phi.V 1 after the H level for every predetermined period to the L level, the vertical drive pulses 4EifaiV 3 after a predetermined time period in the H level, after a predetermined period of time The drive pulse φV 2 is set to L level. Then, after a predetermined period, the vertical drive pulse 4AφV 3 is set to the L level again, and one vertical transfer is completed. Then, the vertical drive pulse φV 4 is again changed from the L level to the H level for a predetermined period, and the above operation is repeated in a 1H cycle to output charges to the horizontal transfer unit 54. At this time, the vertical drive pulse 1Aφ
By holding V 3 , 2AφV 3 , and 3AφV 3 at the H level, the electric charges in the A 1 , A 2 , and A 3 columns of the vertical transfer unit 52 are not vertically transferred, and stop at that position.

【0074】このようにして、上記垂直転送部52のA
4列の電荷は順にダミー垂直レジスタ60の第1レジス
タ61に垂直転送されるが、A1列,A2列,A3列は、垂
直転送を禁止しているので、ダミー垂直レジスタ60の
出力にはA4列の電荷のみが出力される。すなわち、上
記垂直転送部52のA4列のみ垂直転送して、残りのA1
列〜A3列の垂直転送を禁止するのである。また、上記
垂直転送部52のA1列〜A3列のいずれか一つを垂直転
送して、他の列の垂直転送を禁止することもできる。し
たがって、上記垂直転送部52のA1列〜A4列の垂直レ
ジスタの出力をダミー垂直レジスタ60に入力しても、
ダミー垂直レジスタ60の出力からは、垂直転送部52
のうちの一つの列の電荷のみを出力する。つまり、この
固体撮像装置は、1列のフォトダイオード51に対応し
た垂直転送部52,53の夫々出力を選択して出力する
マルチプレクサを有しているのである。なお、上記垂直
転送部53のB1列,B2列,B3列,B4列も、同様な操作
によってフォトダイオード51の電荷の転送が可能であ
る。
As described above, A of the vertical transfer section 52
Although four rows of charges are sequentially vertically transferred to the first register 61 of the dummy vertical register 60, A 1 column, A 2 columns, A 3 columns, because prohibits vertical transfer, the output of the dummy vertical register 60 only the charge of a 4 rows is outputted to the. That is, the vertical transfer only A 4 columns of the vertical transfer unit 52, the remaining A 1
It is to prohibit the vertical transfer of the column ~A 3 columns. Further, any one of A 1 row to A 3 rows of the vertical transfer unit 52 to the vertical transfer, it is also possible to inhibit the vertical transfer of the other columns. Therefore, even if an output of the vertical register of A 1 row to A 4 rows of the vertical transfer unit 52 to the dummy vertical register 60,
From the output of the dummy vertical register 60, the vertical transfer unit 52
Output only one column of charges. That is, this solid-state imaging device has a multiplexer that selects and outputs the output of each of the vertical transfer units 52 and 53 corresponding to the photodiodes 51 in one column. Incidentally, B 1 row of the vertical transfer unit 53, B 2 rows, B 3 columns, B 4 columns is also possible the transfer of charge in the photodiode 51 by the same operation.

【0075】そして、図9に示すトランスファゲート信
号TG1をHレベルにすることにより、上記ダミー垂直
レジスタ60から出力される電荷を水平転送部54に転
送する。なお、上記水平転送部54は2相駆動とし、転
送のクロック周波数は1212fHレベルとした。
Then, the charge output from the dummy vertical register 60 is transferred to the horizontal transfer unit 54 by setting the transfer gate signal TG 1 shown in FIG. Note that the horizontal transfer unit 54 as a two-phase driving, the clock frequency of the transfer was 1212F H level.

【0076】また、図11は上記垂直転送部52のA1
列にのみ電荷が存在するとき(A列の1列にしか電荷が
存在しないとき)、使用可能なタイミング例である。な
お、上記時刻t1〜t12までのタイミングは図10と同
一で、水平転送のタイミングのみ異なる。
FIG. 11 shows A 1 of the vertical transfer unit 52.
This is an example of a timing that can be used when electric charge exists only in the column (when electric charge exists only in one column of column A). The timing until the time t 1 ~t 12 is the same as FIG. 10, differs only the timing of the horizontal transfer.

【0077】以下に、上記垂直転送部52,53の電荷
の垂直転送を禁止する原理を図12(a)〜(f)のポテンシ
ャル図により説明する。なお、図12(a)〜(f)は説明を
簡略化するため、電極は垂直駆動パルスφV1,φV2,φ
V3,φV4が印加される四つの電極としている。
The principle of inhibiting the vertical transfer of the electric charges in the vertical transfer units 52 and 53 will be described below with reference to the potential diagrams of FIGS. 12 (a) to 12 (f), for simplicity of description, the electrodes are vertically driven pulses φV1, φV2, φ
V3 and φV4 are applied to four electrodes.

【0078】まず、図12(a)に示すように、上記垂直
駆動パルスφV3をHレベルにしておき、ポテンシャル
の井戸を常に深くしておく。そして、この垂直駆動パル
スφV3の電極に対応する領域に蓄積された電荷は、図
12(b)に示すように、垂直駆動パルスφV4をLレベル
からHレベルにすると、垂直駆動パルスφV3,φV4
電極に対応する領域に広がる。次ぎに、図12(c)に示
すように、垂直駆動パルスφV4をLレベルし、垂直駆
動パルスφV1をHレベルにすると、再び垂直駆動パル
スφV3の電極に対応する領域に電荷が集まる。次ぎ
に、図12(d)に示すように、垂直駆動パルスφV2をL
レベルからHレベルにすると、垂直駆動パルスφV1
φV3の電極に対応する領域に電荷が広がる。次ぎに、
図12(e)に示すように、垂直駆動パルスφV1をHレ
ベルからLレベルにすると、垂直駆動パルスφV2,φV
3の電極に対応する領域に電荷が集まる。そして、図1
2(f)に示すように、垂直駆動パルスφV2をHレベルか
らLレベルにすると、再び垂直駆動パルスφV3の電極
に対応する領域に電荷が集まる。このように、上記垂直
駆動パルスφV3を常にHレベルにすることにより、図
(a)〜(f)の手順で垂直駆動パルスφV1,φV2,φV4
電荷を転送させようとしても、転送を禁止できる。
First, as shown in FIG. 12A, the vertical drive pulse φV 3 is set to H level, and the potential well is always deepened. Then, the vertical drive pulses .phi.V charge stored in the region corresponding to the third electrode, as shown in FIG. 12 (b), when the vertical drive pulse .phi.V 4 is changed from L level to H level, the vertical drive pulses .phi.V 3 , φV 4 . Next, as shown in FIG. 12 (c), the vertical drive pulses .phi.V 4 and L level, when the vertical drive pulse .phi.V 1 to H level, charges are collected in the region corresponding to the electrode of the vertical drive pulse .phi.V 3 again . The next, as shown in FIG. 12 (d), the vertical drive pulses .phi.V 2 L
When the level is changed from the level to the H level, the vertical drive pulse φV 1 to
The charge spreads to a region corresponding to the φV 3 electrode. Next,
As shown in FIG. 12E, when the vertical drive pulse φV1 is changed from H level to L level, the vertical drive pulses φV 2 , φV
Charges are collected in a region corresponding to the third electrode. And FIG.
As shown in 2 (f), when the vertical drive pulse .phi.V 2 to from H level to L level, charges are collected in the region corresponding to the electrode of the vertical drive pulse .phi.V 3 again. As described above, by always setting the vertical drive pulse φV 3 to the H level,
Even if the vertical drive pulses φV 1 , φV 2 , φV 4 try to transfer the electric charges in the steps (a) to (f), the transfer can be prohibited.

【0079】さらに、インターレース走査方式の場合の
2画素を加算する手法を図13(a)〜(c)のポテンシャル
図12により説明する。
Further, a method of adding two pixels in the case of the interlaced scanning method will be described with reference to potential diagrams 12 of FIGS. 13 (a) to 13 (c).

【0080】まず、図13(a)において、上記垂直転送
部52,53に転送された電荷n,n+1,n+2,n+3,…は
垂直駆動パルスφV1,φV3をHレベルにし、垂直駆動
パルスφV2,φV4をLレベルすると、垂直駆動パルス
φV1,φV3の電極に対応する領域に別々に集まる。そ
して、図13(b)に示すように、垂直駆動パルスφV2
LレベルからHレベルにすると、垂直駆動パルスφV2
の電極に対応する領域を間に挟み、互いに隣接する垂直
駆動パルスφV1,φV3の領域の電荷は加算されて、電荷
n+(n+1),(n+2)+(n+3),…となる。次ぎに、図13
(c)に示すように、垂直駆動パルスφV1,φV2がHレベ
ルからLレベルとなり、これらの加算された電荷は、各
垂直駆動パルスφV3の電極に対応する領域に集まり、
図12(a)と等価の状態となる。こうして、加算された
電荷は、垂直駆動パルスφV3を常にHレベルにするこ
とで転送禁止することができる。
First, in FIG. 13 (a), the electric charges n, n + 1, n + 2, n + 3,... Transferred to the vertical transfer units 52, 53 are generated by setting the vertical drive pulses φV 1 , φV 3 to H. When the vertical drive pulses φV 2 and φV 4 are set to L level, they are separately collected in regions corresponding to the electrodes of the vertical drive pulses φV 1 and φV 3 . Then, as shown in FIG. 13B, when the vertical drive pulse φV 2 is changed from L level to H level, the vertical drive pulse φV 2
The electric charges in the regions of the vertical drive pulses φV 1 and φV 3 adjacent to each other with the region corresponding to the electrode of n + 3 therebetween are added, and the electric charges n + (n + 1), (n + 2) + (n + 3 ), ... Next, FIG.
As shown in (c), the vertical drive pulses φV 1 and φV 2 change from the H level to the L level, and these added charges collect in a region corresponding to the electrode of each vertical drive pulse φV 3 ,
The state is equivalent to that of FIG. Transfer of the added charge can be prohibited by always setting the vertical drive pulse φV 3 to the H level.

【0081】このように、上記構成の固体撮像装置は、
4相駆動パルスである垂直駆動パルスφV1,φV2,φV
4,1AφV3,2AφV3,3AφV3,4AφV3,1BφV
3,2BφV3,3BφV3,4BφV3および垂直駆動パル
スφVD3を制御する手段としての制御回路(図示せず)
と、ダミー垂直レジスタ60とでマルチプレクサを構成
している。そして、このマルチプレクサによって、上記
垂直転送部52のいずれか一つの列と垂直転送部53の
いずれか一つの列とを水平転送部54に転送することが
できる。また、上記1列のフォトダイオード51の電荷
を8列の垂直レジスタに夫々異なるタイミングで転送し
て、上記マルチプレクサにより1列毎に水平転送部54
に転送して出力することができるから、8フレームまで
の高速連続電子シャッター画像の撮像が可能である。ま
た、上記垂直転送部52のA1列〜A4列を信号電荷と
し、垂直転送部53のB1列〜B4列をスミア電荷等とし
て、ノイズ電荷を補正するときは、4フレームまでの高
速連続画像の撮像が可能である。
As described above, the solid-state imaging device having the above-described configuration is
Vertical drive pulses φV 1 , φV 2 , φV which are four-phase drive pulses
4, 1AφV 3, 2AφV 3, 3AφV 3, 4AφV 3, 1BφV
3, 2BφV 3, 3BφV 3, ( not shown) control circuit as a means of controlling the 4BifaiV 3 and vertical drive pulses .phi.V D3
And the dummy vertical register 60 constitute a multiplexer. The multiplexer can transfer any one column of the vertical transfer unit 52 and any one column of the vertical transfer unit 53 to the horizontal transfer unit 54. The electric charges of the photodiodes 51 in one column are transferred to the vertical registers in eight columns at different timings, and the horizontal transfer unit 54 is provided for each column by the multiplexer.
, And can output a high-speed continuous electronic shutter image of up to eight frames. Further, the A 1 line to A 4 rows of signal charges in the vertical transfer unit 52, one row .about.B 4 rows B of the vertical transfer portion 53 as smear charges, etc., when correcting the noise charge, up to 4 frames Capturing of high-speed continuous images is possible.

【0082】また、上記マルチプレクサを有することに
より、水平転送部の簡略化や垂直転送や水平転送の低転
送レート化が可能となる。
Further, the provision of the multiplexer makes it possible to simplify the horizontal transfer section and to reduce the transfer rate of vertical transfer and horizontal transfer.

【0083】さらに、上記垂直転送部52,53の転送
クロック用のメタルとしては、垂直駆動パルスφV1
2,φV4と、垂直駆動パルスφV3が複数列分(1Aφ
3,2AφV3,3AφV3,4AφV3,1BφV3,2Bφ
3,3BφV3,4BφV3およびφVD2の9系統)必要で
あるが、転送を禁止するための新規のメタル配線は不要
である。
Further, as the metal for the transfer clock of the vertical transfer units 52 and 53, the vertical drive pulses φV 1 and φV
V 2 , φV 4 and vertical drive pulse φV 3 for a plurality of columns (1Aφ
V 3, 2AφV 3, 3AφV 3 , 4AφV 3, 1BφV 3, 2Bφ
V 3, 3BφV 3, 9 strains of 4BifaiV 3 and .phi.V D2) is required, a new metal wiring for inhibiting the transfer is not required.

【0084】上記第1実施例では、水平方向の画素数と
ダミービット数を合わせたビット数の整数倍の電荷転送
領域の水平転送部を有する固体撮像装置であることが望
ましい。
In the first embodiment, it is desirable that the solid-state imaging device has a horizontal transfer section having a charge transfer area of an integral multiple of the number of bits in the horizontal direction and the number of dummy bits.

【0085】また、上記第1実施例では、上記垂直転送
パルス垂直駆動パルスφVA,φVBを電気的に分離する
ことによって、1列のフォトダイオード3に対応した一
組のAレジスタとBレジスタにフォトダイオード3の電
荷を夫々異なるタイミングで転送することができる。
In the first embodiment, the vertical transfer pulse and the vertical drive pulse φV A , φV B are electrically separated from each other, so that a set of the A register and the B register The charges of the photodiode 3 can be transferred at different timings.

【0086】また、上記第2,第3実施例では、水平方
向の画素数とダミービット数を合わせた数の2倍の電荷
転送領域を有する水平転送部を用いたが、水平方向の画
素数とダミービット数を合わせた数の整数倍の電荷転送
部を有する水平転送部を用いてもよい。また、上述の水
平方向の画素数とダミービット数を合わせた数の2倍の
電荷転送領域がノイズ電荷をキャンセルするのに都合が
よいように、水平転送部が一線式であるか二線式である
かに関係なく、水平転送部の電荷転送領域の数が重要で
ある。
In the second and third embodiments, the horizontal transfer unit having the charge transfer area twice as large as the sum of the number of pixels in the horizontal direction and the number of dummy bits is used. Alternatively, a horizontal transfer unit having a charge transfer unit that is an integral multiple of the sum of the number of dummy bits and the number of dummy bits may be used. The horizontal transfer unit may be a one-wire type or a two-wire type so that a charge transfer area twice as large as the sum of the number of pixels in the horizontal direction and the number of dummy bits is convenient for canceling noise charges. Regardless of the above, the number of charge transfer regions of the horizontal transfer unit is important.

【0087】この発明は、上記第1,第2,第3,第4実
施例に限定されないのは勿論である。
The present invention is, of course, not limited to the first, second, third, and fourth embodiments.

【0088】[0088]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、請求項1
の発明の固体撮像装置は、それぞれが複数の光電変換素
子から成る複数列の光電変換素子列と、上記各光電変換
素子列の両側に、それぞれ1列ずつ設けられ、それぞ
れ、対応する光電変換素子列の全光電変換素子と読み出
しゲート部を介して結合する複数組の垂直転送部と、上
記各光電変換素子列の両側に、それぞれ設けられる上記
各読み出しゲート部を、それぞれ、独立に制御して、上
記各光電変換素子列の電荷を、該光電変換素子列の両側
の1対の上記垂直転送部に転送させる転送制御手段と、
上記複数組の垂直転送部より順次出力される電荷を、順
次水平方向に転送する水平転送部とを備えたことを特徴
とするものである。更に、請求項1の発明の固体撮像装
置は、上記各光電変換素子列から、その両側の一対の垂
直転送部への電荷転送タイミングを、一方の側と他方の
側とで、それぞれ、異ならせることによって、一方の垂
直転送部には、信号電荷およびノイズ電荷を含む第1電
荷が転送され、他方の垂直転送部には、ノイズ電荷から
成る第2電荷が転送されるように、電荷転送タイミング
を制御することを特徴とするものである。また、請求項
の固体撮像装置は、上記請求項の固体撮像装置にお
いて、上記水平転送部が、上記複数組の垂直転送部より
順次出力される上記第1電荷と第2電荷とを、それぞれ
独立に転送する構成であることを特徴とするものであ
る。また、請求項の固体撮像装置は、上記請求項
固体撮像装置において、上記水平転送部が、上記一方の
垂直転送部より出力される第1電荷を転送する第1水平
転送部と、上記他方の垂直転送部より出力される第2電
荷を転送する第2水平転送部との2列構成であることを
特徴とするものである。また、請求項の固体撮像装置
は、それぞれが複数の光電変換素子から成る複数列の光
電変換素子列と、上記各光電変換素子列の両側に、それ
ぞれ複数列ずつ設けられ、第1列の垂直転送部は、それ
ぞれ、対応する光電変換素子列の全光電変換素子と読み
出しゲート部を介して結合するとともに、第2列以降の
垂直転送部は、それぞれ、隣接垂直転送部と、転送ゲー
ト部を介して結合する複数組の垂直転送部と、上記読み
出しゲート部および転送ゲート部を制御して、各光電変
換素子列から順次出力される電荷を、それぞれ、該光電
変換素子列の両側の複数列の垂直転送部のそれぞれに転
送させる転送制御手段と、上記複数組の垂直転送部のう
ちの選択された垂直転送部より順次出力される電荷のみ
を、順次水平方向に転送する水平転送部とを備えたこと
を特徴とするものである。更に、上記各光電変換素子列
から、その両側の一対の垂直転送部への電荷転送タイミ
ングを、一方の側と他方の側とで、それぞれ、異ならせ
ることによって、一方の垂直転送部には、信号電荷およ
びノイズ電荷を含む第1電荷が転送され、他方の垂直転
送部には、ノイズ電荷から成る第2電荷が転送されるよ
うに、電荷転送タイミングを制御することを特徴とする
ものである。したがって、本発明によれば、上記光電変
換素子列の信号電荷とノイズ電荷との和の電荷と、ノイ
ズ電荷とを、上記光電変換素子列の両側に設けられた別
々の列の垂直転送部に読み込んで、それぞれの電荷を分
離して出力でき、信号電荷とノイズ電荷との和の電荷か
らノイズ電荷を減算して、ノイズ電荷を除去することが
できる。したがって、高速シャッタモード等の信号電荷
が小さいときにも、スミア特性がよく、かつ暗電流によ
るノイズを低減した固体撮像装置を実現することができ
る。
As described in detail above, claim 1 is as follows.
The solid-state imaging device according to the invention is provided with a plurality of rows of photoelectric conversion elements, each row including a plurality of photoelectric conversion elements, and a row provided on each side of each of the above-described photoelectric conversion element rows. A plurality of sets of vertical transfer units coupled to all the photoelectric conversion elements in a column via a read gate unit, and the read gate units provided on both sides of the photoelectric conversion element columns, respectively, are independently controlled. Transfer control means for transferring the electric charge of each of the photoelectric conversion element rows to a pair of the vertical transfer units on both sides of the photoelectric conversion element row;
And a horizontal transfer section for sequentially transferring charges sequentially output from the plurality of sets of vertical transfer sections in a horizontal direction. Furthermore, the solid-state imaging device according to the first aspect of the present invention.
The pair of the photoelectric conversion element rows are placed on a pair of vertical
The charge transfer timing to the direct transfer
By making each side different,
The direct transfer section includes a first voltage including a signal charge and a noise charge.
The load is transferred, and the other vertical transfer
Charge transfer timing so that the second charge
Is controlled. Claims
2. The solid-state imaging device according to claim 1 , wherein the horizontal transfer unit independently transfers the first charge and the second charge sequentially output from the plurality of sets of vertical transfer units. It is characterized in that it is a configuration that does. The solid-state imaging device according to claim 3 is the solid-state imaging device according to claim 2 , wherein the horizontal transfer unit transfers a first charge output from the one vertical transfer unit; It has a two-row configuration with a second horizontal transfer unit for transferring the second charge output from the other vertical transfer unit. The solid-state imaging device according to claim 4 is provided with a plurality of rows of photoelectric conversion elements each including a plurality of photoelectric conversion elements, and a plurality of rows on both sides of each of the photoelectric conversion element rows, respectively. The vertical transfer units are coupled to all the photoelectric conversion elements of the corresponding photoelectric conversion element column via the readout gate unit, and the vertical transfer units in the second and subsequent columns are respectively connected to the adjacent vertical transfer unit and the transfer gate unit. And a plurality of sets of vertical transfer units coupled through the control unit, and the read gate unit and the transfer gate unit are controlled to transfer the charges sequentially output from each photoelectric conversion element column to a plurality of charges on both sides of the photoelectric conversion element column, respectively. Transfer control means for transferring to each of the column vertical transfer units, and a horizontal transfer unit for sequentially transferring only charges sequentially output from a selected vertical transfer unit of the plurality of sets of vertical transfer units in the horizontal direction. It is characterized in that it comprises. Furthermore, each of the above photoelectric conversion element rows
From the charge transfer timing to the pair of vertical transfer
The ring on one side and the other on the other
As a result, the signal charge and
And the first charge including the noise charge is transferred to the other
The second charge composed of the noise charge is transferred to the transmission unit.
Control the charge transfer timing
Things. Therefore, according to the present invention, the charge of the sum of the signal charge and the noise charge of the photoelectric conversion element row and the noise charge are transferred to the vertical transfer units in separate columns provided on both sides of the photoelectric conversion element row. It is possible to read, separate and output each charge, and to remove the noise charge by subtracting the noise charge from the sum of the signal charge and the noise charge. Therefore, even when the signal charge is small in a high-speed shutter mode or the like, a solid-state imaging device with good smear characteristics and reduced noise due to dark current can be realized.

【0089】[0089]

【0090】また、低転送レート時に垂直転送部での電
荷蓄積時間が長くなり、暗電流によりノイズ電荷が大き
くなっても、ノイズ電荷を除去できるから、S/Nの劣
化を防止することができる。
In addition, even when the charge accumulation time in the vertical transfer section is long at a low transfer rate and the noise charge becomes large due to the dark current, the noise charge can be removed, so that the deterioration of S / N can be prevented. .

【0091】また、高温動作時の光電変換素子の暗電流
の補正ができるから、高温動作時の暗電流による影響を
低減して、S/Nを向上することができる。
Further, since the dark current of the photoelectric conversion element at the time of high temperature operation can be corrected, the influence of the dark current at the time of high temperature operation can be reduced, and the S / N can be improved.

【0092】[0092]

【0093】[0093]

【0094】[0094]

【0095】[0095]

【0096】[0096]

【0097】[0097]

【0098】[0098]

【0099】[0099]

【0100】[0100]

【0101】[0101]

【0102】また、上記複数列の垂直転送部に、異なる
タイミングで複数の画像を転送でき、該複数列の垂直転
送部に転送された複数の画像の電荷を記憶して、別々に
出力することができる。したがって、複数の高速電子シ
ャッタ画像を得ることができ、高速連続撮像ができる。
The vertical transfer units in the plurality of columns are different.
Multiple images can be transferred at the same time, and the vertical
Store the charges of multiple images transferred to the
Can be output. Therefore, multiple high-speed electronic
Shutter image can be obtained, and high-speed continuous imaging can be performed.

【0103】[0103]

【0104】[0104]

【0105】[0105]

【0106】[0106]

【0107】[0107]

【0108】[0108]

【0109】[0109]

【0110】[0110]

【0111】[0111]

【0112】[0112]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 図1はこの発明の第1実施例の固体撮像装置
の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図2はこの発明の第2実施例の固体撮像装置
(水平転送部1線式)の平面図である。
FIG. 2 is a plan view of a solid-state imaging device (horizontal transfer unit, one-wire type) according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 図3は上記第2実施例の垂直転送部への転送
動作を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a transfer operation to a vertical transfer unit according to the second embodiment.

【図4】 図4はこの発明の第3実施例の固体撮像装置
(水平転送部2線式)の平面図である。
FIG. 4 is a plan view of a solid-state imaging device (two-wire horizontal transfer unit) according to a third embodiment of the present invention.

【図5】 図5は上記第3実施例の水平転送部の拡大平
面図である。
FIG. 5 is an enlarged plan view of a horizontal transfer unit according to the third embodiment.

【図6】 図6(a)は図5のI−I線から見た断面図であ
り、図6(b)は図5のII−II線から見た断面図である。
6 (a) is a sectional view taken along line II of FIG. 5, and FIG. 6 (b) is a sectional view taken along line II-II of FIG.

【図7】 図7は上記第3実施例の水平転送部への転送
動作を示すタイミング図である。
FIG. 7 is a timing chart showing a transfer operation to the horizontal transfer unit of the third embodiment.

【図8】 図8はこの発明の第4実施例の固体撮像装置
の平面図である。
FIG. 8 is a plan view of a solid-state imaging device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】 図9は上記第4実施例の固体撮像装置の要部
を拡大した平面図である。
FIG. 9 is an enlarged plan view of a main part of the solid-state imaging device according to the fourth embodiment.

【図10】 図10は上記第4実施例の垂直転送の動作
を示すタイミング図である。
FIG. 10 is a timing chart showing the operation of the vertical transfer according to the fourth embodiment.

【図11】 図11は上記第4実施例の他の垂直転送の
動作を示すタイミング図である。
FIG. 11 is a timing chart showing another vertical transfer operation of the fourth embodiment.

【図12】 図12は上記第4実施例の垂直転送部のポ
テンシャル図である。
FIG. 12 is a potential diagram of the vertical transfer unit of the fourth embodiment.

【図13】 図13は上記第4実施例の垂直転送部での
2画素の電荷の加算を示すポテンシャル図である。
FIG. 13 is a potential diagram showing addition of charges of two pixels in the vertical transfer unit of the fourth embodiment.

【図14】 図14は従来の固体撮像装置の断面図であ
る。
FIG. 14 is a cross-sectional view of a conventional solid-state imaging device.

【図15】 図15は従来の固体撮像装置の信号電荷の
動きを示す模式図である。
FIG. 15 is a schematic diagram showing the movement of signal charges in a conventional solid-state imaging device.

【図16】 図16は従来の固体撮像装置の要部を拡大
した平面図である。
FIG. 16 is an enlarged plan view of a main part of a conventional solid-state imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…N型シリコン基板、2…P-ウェル、3…フォトダ
イオード、4a,4b…垂直転送部、5…P+画素分離領
域、6…絶縁膜、7…ゲート電極、8,9…遮光メタ
ル、10…色フィルター、11…マイクロレンズ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... N-type silicon substrate, 2 ... P - well, 3 ... photodiode, 4a, 4b ... vertical transfer part, 5 ... P + pixel isolation region, 6 ... insulating film, 7 ... gate electrode, 8, 9 ... light shielding metal Reference numeral 10: color filter, 11: micro lens.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−180479(JP,A) 特開 平2−170683(JP,A) 特開 昭63−152279(JP,A) 特開 平1−241985(JP,A) 特開 平3−297288(JP,A) 特開 昭64−62979(JP,A) 特開 昭63−193560(JP,A) 特開 平3−108884(JP,A) 特開 平4−264773(JP,A) 特開 平2−87784(JP,A) 特開 平4−367177(JP,A)Continuation of the front page (56) References JP-A-4-180479 (JP, A) JP-A-2-170683 (JP, A) JP-A-63-152279 (JP, A) JP-A-1-241985 (JP) JP-A-3-297288 (JP, A) JP-A-64-62979 (JP, A) JP-A-63-193560 (JP, A) JP-A-3-108888 (JP, A) 4-264773 (JP, A) JP-A-2-87784 (JP, A) JP-A-4-367177 (JP, A)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 それぞれが複数の光電変換素子から成る
複数列の光電変換素子列と、上記各光電変換素子列の両
側に、それぞれ1列ずつ設けられ、それぞれ、対応する
光電変換素子列の全光電変換素子と読み出しゲート部を
介して結合する複数組の垂直転送部と、上記各光電変換
素子列の両側に、それぞれ設けられる上記各読み出しゲ
ート部を、それぞれ、独立に制御して、上記各光電変換
素子列の電荷を、該光電変換素子列の両側の1対の上記
垂直転送部に転送させる転送制御手段と、上記複数組の
垂直転送部より順次出力される電荷を、順次水平方向に
転送する水平転送部とを備えた固体撮像装置であって、
上記各光電変換素子列から、その両側の一対の垂直転送
部への電荷転送タイミングを、一方の側と他方の側と
で、それぞれ、異ならせることによって、一方の垂直転
送部には、信号電荷およびノイズ電荷を含む第1電荷が
転送され、他方の垂直転送部には、ノイズ電荷から成る
第2電荷が転送されるように、電荷転送タイミングを制
御することを特徴とする固体撮像装置。
1. A plurality of photoelectric conversion element rows each consisting of a plurality of photoelectric conversion elements, and one row provided on each side of each of said photoelectric conversion element rows. A plurality of sets of vertical transfer units that are coupled via a photoelectric conversion element and a read gate unit, and the read gate units provided on both sides of each of the photoelectric conversion element columns, respectively, are independently controlled, and Transfer control means for transferring the charges of the photoelectric conversion element array to a pair of the vertical transfer sections on both sides of the photoelectric conversion element array; and sequentially transferring the charges sequentially output from the plural sets of vertical transfer sections in the horizontal direction. A solid-state imaging device having a horizontal transfer unit for transferring ,
From each photoelectric conversion element row, a pair of vertical transfer on both sides thereof
Charge transfer timing to one side and the other side
In each case, by making them different,
A first charge including a signal charge and a noise charge is stored in the transmitting unit.
Transferred to the other vertical transfer section, consisting of noise charges
The charge transfer timing is controlled so that the second charge is transferred.
A solid-state imaging device characterized by controlling .
【請求項2】 上記水平転送部は、上記複数組の垂直転
送部より順次出力される上記第1電荷と第2電荷とを、
それぞれ独立に転送する構成であることを特徴とする、
請求項に記載の固体撮像装置。
2. The horizontal transfer unit according to claim 1, wherein the first charge and the second charge sequentially output from the plurality of sets of vertical transfer units are:
Characterized in that each is independently transferred,
The solid-state imaging device according to claim 1 .
【請求項3】 上記水平転送部は、上記一方の垂直転送
部より出力される第1電荷を転送する第1水平転送部
と、上記他方の垂直転送部より出力される第2電荷を転
送する第2水平転送部との2列構成であることを特徴と
する、請求項に記載の固体撮像装置。
3. The horizontal transfer unit transfers a first charge output from the one vertical transfer unit and a second charge output from the other vertical transfer unit. The solid-state imaging device according to claim 2 , wherein the solid-state imaging device has a two-row configuration with a second horizontal transfer unit.
【請求項4】 それぞれが複数の光電変換素子から成る
複数列の光電変換素子列と、上記各光電変換素子列の両
側に、それぞれ複数列ずつ設けられ、第1列の垂直転送
部は、それぞれ、対応する光電変換素子列の全光電変換
素子と読み出しゲート部を介して結合するとともに、第
2列以降の垂直転送部は、それぞれ、隣接垂直転送部
と、転送ゲート部を介して結合する複数組の垂直転送部
と、上記読み出しゲート部および転送ゲート部を制御し
て、各光電変換素子列から順次出力される電荷を、それ
ぞれ、該光電変換素子列の両側の複数列の垂直転送部の
それぞれに転送させる転送制御手段と、上記複数組の垂
直転送部のうちの選択された垂直転送部より順次出力さ
れる電荷のみを、順次水平方向に転送する水平転送部と
を備えた固体撮像装置であって、上記各光電変換素子列
から、その両側の一対の垂直転送部への電荷転送タイミ
ングを、一方の側と他方の側とで、それぞれ、異ならせ
ることによって、一方の垂直転送部には、信号電荷およ
びノイズ電荷を含む第1電荷が転送され、他方の垂直転
送部には、ノイズ電荷から成る第2電荷が転送されるよ
うに、電荷転送タイミングを制御することを特徴とする
固体撮像装置。
4. A plurality of rows of photoelectric conversion elements each comprising a plurality of photoelectric conversion elements, and a plurality of rows each provided on both sides of each of said photoelectric conversion element rows. The plurality of photoelectric conversion elements of the corresponding photoelectric conversion element column are coupled via the readout gate unit, and the vertical transfer units in the second and subsequent columns are respectively coupled to the adjacent vertical transfer unit via the transfer gate unit. A set of vertical transfer units, the read gate unit and the transfer gate unit are controlled, and charges sequentially output from each photoelectric conversion element column are respectively transferred to a plurality of vertical transfer units on both sides of the photoelectric conversion element column. A solid-state imaging device comprising: transfer control means for transferring each of them; and a horizontal transfer unit for sequentially transferring only charges sequentially output from a selected one of the plurality of sets of vertical transfer units in a horizontal direction. Wherein each of the above photoelectric conversion element rows
From the charge transfer timing to the pair of vertical transfer
The ring on one side and the other on the other
As a result, the signal charge and
And the first charge including the noise charge is transferred to the other
The second charge composed of the noise charge is transferred to the transmission unit.
Thus, a solid-state imaging device characterized in that the charge transfer timing is controlled .
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