JP2000197065A - カラーｃｃｄ固体撮像素子とその駆動方法 - Google Patents
カラーｃｃｄ固体撮像素子とその駆動方法Info
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 17
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
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- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 カラーＣＣＤ固体撮像素子を高解像度モー
ドと、高感度モードとの間で切り換えて使用することが
できるようにする。 【解決手段】撮像領域１の信号電荷垂直転送先側に水平
レジスタを２個２１、２２並設し、一つの（ｍ番目の）
水平ラインの一つの色フィルタ（例えばＧ）の画素から
の信号電荷と、その水平ラインの一つ飛びの（ｍ＋２番
目の）水平ラインの上記色フィルタと同じ色フィルタ
（例えばＧ）からの信号電荷を第１の水平レジスタ２１
に読み込みそして混合し、上記一つの（ｍ番目の）水平
ラインの別の色フィルタ（例えばＢ、或いはＲ）の画素
からの信号電荷と、その水平ラインの一つ飛びの（ｍ＋
２番目）水平ラインの上記色フィルタと同じ色の色フィ
ルタ（例えばＢ、或いはＲ）からの信号電荷を第２の水
平レジスタ２２に読み込み、そして混合して水平転送す
る高感度モードを少なくとも有する。
ドと、高感度モードとの間で切り換えて使用することが
できるようにする。 【解決手段】撮像領域１の信号電荷垂直転送先側に水平
レジスタを２個２１、２２並設し、一つの（ｍ番目の）
水平ラインの一つの色フィルタ（例えばＧ）の画素から
の信号電荷と、その水平ラインの一つ飛びの（ｍ＋２番
目の）水平ラインの上記色フィルタと同じ色フィルタ
（例えばＧ）からの信号電荷を第１の水平レジスタ２１
に読み込みそして混合し、上記一つの（ｍ番目の）水平
ラインの別の色フィルタ（例えばＢ、或いはＲ）の画素
からの信号電荷と、その水平ラインの一つ飛びの（ｍ＋
２番目）水平ラインの上記色フィルタと同じ色の色フィ
ルタ（例えばＢ、或いはＲ）からの信号電荷を第２の水
平レジスタ２２に読み込み、そして混合して水平転送す
る高感度モードを少なくとも有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラーＣＣＤ固体
撮像素子とその駆動方法に関する。
撮像素子とその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】カラーＣＣＤ固体撮像素子は、一般に完
成したとき解像度と感度が自ずと決まり、その後変える
ことができないのが普通である。
成したとき解像度と感度が自ずと決まり、その後変える
ことができないのが普通である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ＣＣＤ固体
撮像素子は使用状況によっては解像度を低下させても、
換言すれば解像度を犠牲にしても感度を高める必要性が
生じる場合がある。しかし、その要請に応える技術は存
在しなかった。
撮像素子は使用状況によっては解像度を低下させても、
換言すれば解像度を犠牲にしても感度を高める必要性が
生じる場合がある。しかし、その要請に応える技術は存
在しなかった。
【０００４】そこで、本願発明者はその存在に応えるべ
く努力して、隣接画素の信号電荷を加算することを思い
着いた。しかし、これは白黒ＣＣＤ固体撮像素子におい
ては容易であるが、カラーＣＣＤ固体撮像素子において
は容易ではない。なぜならば、隣接画素の色フィルタが
同色でないから、加算動作が容易ではないからである。
く努力して、隣接画素の信号電荷を加算することを思い
着いた。しかし、これは白黒ＣＣＤ固体撮像素子におい
ては容易であるが、カラーＣＣＤ固体撮像素子において
は容易ではない。なぜならば、隣接画素の色フィルタが
同色でないから、加算動作が容易ではないからである。
【０００５】そこで、本願発明者はカラーＣＣＤ固体撮
像素子においても同色の色フィルタの画素からの信号ど
うしを混合して加算することを模索し、その結果、本発
明を為すに至った。
像素子においても同色の色フィルタの画素からの信号ど
うしを混合して加算することを模索し、その結果、本発
明を為すに至った。
【０００６】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、カラーＣＣＤ固体撮像素子を高解像
度モードと、高感度モードとの間で切り換えて使用する
ことができるようにすることを目的とする。
されたものであり、カラーＣＣＤ固体撮像素子を高解像
度モードと、高感度モードとの間で切り換えて使用する
ことができるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、撮像領域の信
号電荷垂直転送先側に水平レジスタを２個並設し、一つ
の（ｎ番目の）水平ラインの一つの色フィルタ（例えば
ＧＲＥＥＮ）の画素からの信号電荷と、他の色フィルタ
（例えばＢＬＵＥ、或いはＲＥＤ）の画素からの信号電
荷を各別の水平レジスタ（第１と第２の水平レジスタ）
に読み出して同時に水平転送する動作の繰り返しを、オ
ッドフィールドとイーブンフィールドとで読み出す水平
列を第１の水平列と第２の水平列との間で切り換えて行
う高解像度モードと、一つの（ｍ番目の）水平ラインの
一つの色フィルタ（例えばＧＲＥＥＮ）の画素からの信
号電荷と、その水平ラインの一つ飛びの（ｍ＋２番目
の）水平ラインの上記色フィルタと同じ色フィルタ（例
えばＧＲＥＥＮ）からの信号電荷を一つの水平レジスタ
（例えば第１の水平レジスタ）に読み込みそして混合
し、上記一つの（ｍ番目の）水平ラインの別の色フィル
タ（例えばＢＬＵＥ、或いはＲＥＤ）の画素からの信号
電荷と、その水平ラインの一つ飛びの（ｍ＋２番目）水
平ラインの上記色フィルタと同じ色の色フィルタ（例え
ばＢＬＵＥ、或いはＲＥＤ）からの信号電荷を別の水平
レジスタ（例えば第２のレジスタ）に読み込み、そして
混合し、水平転送する動作を、オッドフィールドとイー
ブンフィールドとで読み出す水平列を第１の水平列どう
しと第２の水平列どうしとの間で切り換えて行う高感度
モードと、の二つの動作モードを有し、この二つの動作
モードの間で切り換えて動作し得るようにしたものであ
る。
号電荷垂直転送先側に水平レジスタを２個並設し、一つ
の（ｎ番目の）水平ラインの一つの色フィルタ（例えば
ＧＲＥＥＮ）の画素からの信号電荷と、他の色フィルタ
（例えばＢＬＵＥ、或いはＲＥＤ）の画素からの信号電
荷を各別の水平レジスタ（第１と第２の水平レジスタ）
に読み出して同時に水平転送する動作の繰り返しを、オ
ッドフィールドとイーブンフィールドとで読み出す水平
列を第１の水平列と第２の水平列との間で切り換えて行
う高解像度モードと、一つの（ｍ番目の）水平ラインの
一つの色フィルタ（例えばＧＲＥＥＮ）の画素からの信
号電荷と、その水平ラインの一つ飛びの（ｍ＋２番目
の）水平ラインの上記色フィルタと同じ色フィルタ（例
えばＧＲＥＥＮ）からの信号電荷を一つの水平レジスタ
（例えば第１の水平レジスタ）に読み込みそして混合
し、上記一つの（ｍ番目の）水平ラインの別の色フィル
タ（例えばＢＬＵＥ、或いはＲＥＤ）の画素からの信号
電荷と、その水平ラインの一つ飛びの（ｍ＋２番目）水
平ラインの上記色フィルタと同じ色の色フィルタ（例え
ばＢＬＵＥ、或いはＲＥＤ）からの信号電荷を別の水平
レジスタ（例えば第２のレジスタ）に読み込み、そして
混合し、水平転送する動作を、オッドフィールドとイー
ブンフィールドとで読み出す水平列を第１の水平列どう
しと第２の水平列どうしとの間で切り換えて行う高感度
モードと、の二つの動作モードを有し、この二つの動作
モードの間で切り換えて動作し得るようにしたものであ
る。
【０００８】従って、本発明によれば、高解像度モード
下では二つの水平レジスタで一つの（ｎ番目の）水平列
の異なる色フィルタの画素からの信号を分担して水平転
送するので、垂直転送方向における画素の配置密度等で
決まる高い解像度で信号処理することができ、高感度モ
ード下では各水平レジスタがｍ番目とｍ＋２番目の水平
列の同じ色の色フィルタの画素からの信号電荷どうしを
混合して垂直転送するので、垂直転送方向における解像
度は半減するが、感度が２倍に向上する。勿論、これに
水平方向における加算技術を付加すれば例えば感度を４
倍に向上することも可能である。尚、ｍもｎと同様に正
の整数であるが、高解像度モードと高感度モードの説明
に混乱を生じないようにするため、高解像度モードでは
ｎを用い、高感度モードではｍを用いた。
下では二つの水平レジスタで一つの（ｎ番目の）水平列
の異なる色フィルタの画素からの信号を分担して水平転
送するので、垂直転送方向における画素の配置密度等で
決まる高い解像度で信号処理することができ、高感度モ
ード下では各水平レジスタがｍ番目とｍ＋２番目の水平
列の同じ色の色フィルタの画素からの信号電荷どうしを
混合して垂直転送するので、垂直転送方向における解像
度は半減するが、感度が２倍に向上する。勿論、これに
水平方向における加算技術を付加すれば例えば感度を４
倍に向上することも可能である。尚、ｍもｎと同様に正
の整数であるが、高解像度モードと高感度モードの説明
に混乱を生じないようにするため、高解像度モードでは
ｎを用い、高感度モードではｍを用いた。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明は、基本的には、フレーム
・トランスファー型のカラーＣＣＤ固体撮像素子、イン
ターライン・トランスファー型のカラーＣＣＤ固体撮像
素子及びフレーム・インターライン・トランスファー型
のカラーＣＣＤ固体撮像素子のいずれにも適用すること
ができる。
・トランスファー型のカラーＣＣＤ固体撮像素子、イン
ターライン・トランスファー型のカラーＣＣＤ固体撮像
素子及びフレーム・インターライン・トランスファー型
のカラーＣＣＤ固体撮像素子のいずれにも適用すること
ができる。
【００１０】尚、各水平レジスタ最終段部、或いはそれ
に接続される出力部分で、垂直方向に一つ飛びで隣接す
る２画素分の信号電荷のまとまりの水平方向に隣接する
２つ分を、更に混合加算（上述した水平方向における加
算技術）するようにすれば、感度を４倍にすることがで
きる。このような実施の形態もより感度を向上させるこ
とができるので好ましいといえる。
に接続される出力部分で、垂直方向に一つ飛びで隣接す
る２画素分の信号電荷のまとまりの水平方向に隣接する
２つ分を、更に混合加算（上述した水平方向における加
算技術）するようにすれば、感度を４倍にすることがで
きる。このような実施の形態もより感度を向上させるこ
とができるので好ましいといえる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明を図示実施例に従って詳細に説
明する。図１（Ａ）、（Ｂ）及び図２（Ａ）、（Ｂ）は
本発明の第１の実施例を示すもので、図１は高解像度モ
ード下における状態を示し、図２は高感度モード下にお
ける状態を示し、図１、図２の（Ａ）はオッドフィール
ドを、（Ｂ）はイーブンフィールドを示す。
明する。図１（Ａ）、（Ｂ）及び図２（Ａ）、（Ｂ）は
本発明の第１の実施例を示すもので、図１は高解像度モ
ード下における状態を示し、図２は高感度モード下にお
ける状態を示し、図１、図２の（Ａ）はオッドフィール
ドを、（Ｂ）はイーブンフィールドを示す。
【００１２】図面において、１は撮像領域で、画素が水
平及び垂直方向にマトリックス状に配設されている。
尚、本実施例は本発明をインターライン・トランスファ
ー型のカラーＣＣＤ固体撮像素子に適用したものであ
り、受光素子の各垂直列間に垂直レジスタが配設されて
いる。
平及び垂直方向にマトリックス状に配設されている。
尚、本実施例は本発明をインターライン・トランスファ
ー型のカラーＣＣＤ固体撮像素子に適用したものであ
り、受光素子の各垂直列間に垂直レジスタが配設されて
いる。
【００１３】各画素上には図に示すように色フィルタが
配設されている。即ち、本色フィルタ配列はＲＧＢベイ
ヤ配列であり、ＧＲＥＥＮ（：Ｇ 特許請求の範囲にお
ける第１の色に該当）、ＢＬＵＥ（：Ｂ 特許請求の範
囲における第２の色に該当）、Ｇ、Ｂ、Ｇ、Ｂ、・・・
と水平方向に配設された水平列と、ＲＥＤ（：Ｒ 特許
請求の範囲における第３の色に該当）、Ｇ、Ｒ、Ｇ、
Ｒ、Ｇ、・・・と水平方向に配設された水平列とが、垂
直方向に沿って交互に配設されている。
配設されている。即ち、本色フィルタ配列はＲＧＢベイ
ヤ配列であり、ＧＲＥＥＮ（：Ｇ 特許請求の範囲にお
ける第１の色に該当）、ＢＬＵＥ（：Ｂ 特許請求の範
囲における第２の色に該当）、Ｇ、Ｂ、Ｇ、Ｂ、・・・
と水平方向に配設された水平列と、ＲＥＤ（：Ｒ 特許
請求の範囲における第３の色に該当）、Ｇ、Ｒ、Ｇ、
Ｒ、Ｇ、・・・と水平方向に配設された水平列とが、垂
直方向に沿って交互に配設されている。
【００１４】２１は上記撮像領域１の下側に配設された
第１の水平レジスタ、２２は該第１の水平レジスタ２１
の更に下側に図示しないトランスファーゲートを介して
配設された第２の水平レジスタである。そして、第１の
水平レジスタ２１は左から数えて例えば２ｎ＋１番目
（要するに奇数番目）の画素垂直列からの信号電荷を受
け入れ、例えば２ｎ番目（要するに偶数番目）の画素垂
直列からの信号電荷に対しては第２の水平レジスタ２２
への転送における通過点としての役割しか果たさない。
そして、第２の水平レジスタ２２へは２ｎ番目の画素垂
直列からの信号電荷のみ上記図示しないトランスファー
ゲートを介して転送されるようになっている。３１は第
１の水平レジスタ２１の転送先側に設けられた出力部、
３２は第２の水平レジスタ２２の転送先側に設けられた
出力部である。
第１の水平レジスタ、２２は該第１の水平レジスタ２１
の更に下側に図示しないトランスファーゲートを介して
配設された第２の水平レジスタである。そして、第１の
水平レジスタ２１は左から数えて例えば２ｎ＋１番目
（要するに奇数番目）の画素垂直列からの信号電荷を受
け入れ、例えば２ｎ番目（要するに偶数番目）の画素垂
直列からの信号電荷に対しては第２の水平レジスタ２２
への転送における通過点としての役割しか果たさない。
そして、第２の水平レジスタ２２へは２ｎ番目の画素垂
直列からの信号電荷のみ上記図示しないトランスファー
ゲートを介して転送されるようになっている。３１は第
１の水平レジスタ２１の転送先側に設けられた出力部、
３２は第２の水平レジスタ２２の転送先側に設けられた
出力部である。
【００１５】このように、本カラーＣＣＤ固体撮像素子
は二つの水平レジスタ２１、２２を有するという特徴を
有するが、更に、高解像度モード（通常モード）と高感
度モードとの二つの動作モードを有するという特徴も有
する。高解像度モード（通常モード）は各画素の信号電
荷を独立した存在として水平レジスタ２１、２２に読み
出し、転送するモードであり、高感度モードは一つの水
平列とそれから一つ飛びの水平列の同じ色フィルタの画
素からの信号電荷どうしを水平レジスタに読み出し、混
合により加算して水平転送するモードである。そこで、
図１（Ａ）、（Ｂ）に従って先ず高解像度モード（通常
モード）の動作を説明する。
は二つの水平レジスタ２１、２２を有するという特徴を
有するが、更に、高解像度モード（通常モード）と高感
度モードとの二つの動作モードを有するという特徴も有
する。高解像度モード（通常モード）は各画素の信号電
荷を独立した存在として水平レジスタ２１、２２に読み
出し、転送するモードであり、高感度モードは一つの水
平列とそれから一つ飛びの水平列の同じ色フィルタの画
素からの信号電荷どうしを水平レジスタに読み出し、混
合により加算して水平転送するモードである。そこで、
図１（Ａ）、（Ｂ）に従って先ず高解像度モード（通常
モード）の動作を説明する。
【００１６】図１（Ａ）は高解像モード下におけるオッ
ドフィールドの動作を示している。垂直レジスタにより
下から数えて奇数番目の水平列（Ｒ、Ｇ、Ｒ、Ｇ、・・
・という色配列）からの信号電荷のうちＧ 、Ｇ、 ・
・ ・が第２の水平レジスタ２２へ、同じくＲ 、Ｒ
、 ・ ・ ・が第１の水平レジスタ２１へ転送され
る。そして、その垂直転送が終わると第１及び第２の水
平レジスタ２１、２２により同時にその信号電荷Ｒと、
Ｇが水平転送される。次の水平周期に、一つ飛びの水平
列の各画素についても同様の動作が１フィールド分繰り
返し行われる。このような動作が１フィールド期間中繰
り返される。尚、このオッドフィールドでは下から数え
て偶数番目の水平列からの信号電荷は読み出しを行わな
い。
ドフィールドの動作を示している。垂直レジスタにより
下から数えて奇数番目の水平列（Ｒ、Ｇ、Ｒ、Ｇ、・・
・という色配列）からの信号電荷のうちＧ 、Ｇ、 ・
・ ・が第２の水平レジスタ２２へ、同じくＲ 、Ｒ
、 ・ ・ ・が第１の水平レジスタ２１へ転送され
る。そして、その垂直転送が終わると第１及び第２の水
平レジスタ２１、２２により同時にその信号電荷Ｒと、
Ｇが水平転送される。次の水平周期に、一つ飛びの水平
列の各画素についても同様の動作が１フィールド分繰り
返し行われる。このような動作が１フィールド期間中繰
り返される。尚、このオッドフィールドでは下から数え
て偶数番目の水平列からの信号電荷は読み出しを行わな
い。
【００１７】図１（Ｂ）は高感度モード下におけるイー
ブンフィールドの動作を示している。垂直レジスタによ
り下から数えて偶数番目の水平列（Ｇ、Ｂ、Ｇ、Ｂ、・
・・という色配列）からの信号電荷のうちＢ 、Ｂ、
・ ・ ・が第２の水平レジスタ２２へ、同じくＧ 、
Ｇ 、 ・ ・ ・が第１の水平レジスタ２１へ転送さ
れる。そして、その垂直転送が終わると第１及び第２の
水平レジスタ２１、２２により同時にその信号電荷Ｒ
と、Ｇが水平転送される。次の水平周期には、一つ飛び
の水平列の各画素についても同様の動作が１フィールド
分繰り返し行われる。このような動作が１フィールド期
間中繰り返される。尚、このイーブンフィールドでは下
から数えて奇数番目の水平列からの信号電荷は読み出し
を行わない。
ブンフィールドの動作を示している。垂直レジスタによ
り下から数えて偶数番目の水平列（Ｇ、Ｂ、Ｇ、Ｂ、・
・・という色配列）からの信号電荷のうちＢ 、Ｂ、
・ ・ ・が第２の水平レジスタ２２へ、同じくＧ 、
Ｇ 、 ・ ・ ・が第１の水平レジスタ２１へ転送さ
れる。そして、その垂直転送が終わると第１及び第２の
水平レジスタ２１、２２により同時にその信号電荷Ｒ
と、Ｇが水平転送される。次の水平周期には、一つ飛び
の水平列の各画素についても同様の動作が１フィールド
分繰り返し行われる。このような動作が１フィールド期
間中繰り返される。尚、このイーブンフィールドでは下
から数えて奇数番目の水平列からの信号電荷は読み出し
を行わない。
【００１８】このような高感度モード（通常モード）下
においては二つの水平レジスタ２１、２２で一つの水平
列の異なる色フィルタ（ＲとＧ、或いはＧとＢ）の画素
からの信号電荷を分担して水平転送するので、垂直転送
方向における画素の配置密度等で決まる高い解像度で信
号処理することができる。
においては二つの水平レジスタ２１、２２で一つの水平
列の異なる色フィルタ（ＲとＧ、或いはＧとＢ）の画素
からの信号電荷を分担して水平転送するので、垂直転送
方向における画素の配置密度等で決まる高い解像度で信
号処理することができる。
【００１９】次に、図２（Ａ）、（Ｂ）に従って高感度
モード下における動作を説明する。図２（Ａ）は高感度
モード下におけるオッドフィールドの動作を示してい
る。先ず、垂直レジスタにより下から数えて奇数番目の
水平列（Ｒ、Ｇ、Ｒ、Ｇ、・・・という色配列）からの
信号電荷のうちＧ 、Ｇ、 ・ ・ ・が第２の水平レ
ジスタ２２へ、同じくＲ 、Ｒ 、 ・ ・ ・が第１
の水平レジスタ２１へ転送される。次の水平周期に、そ
の一つ飛び（二つ上）の水平列についても同様にＧ 、
Ｇ、 ・ ・ ・が第２の水平レジスタ２２へ、同じく
Ｒ 、Ｒ 、・ ・ ・が第１の水平レジスタ２１へ転
送される。そして、各水平レジスタ２１、２２は受けた
信号電荷２Ｇ 、２Ｇ、 ・ ・ ・、２Ｒ 、２Ｒ
、 ・・ ・を混合し、そして、水平転送する。
モード下における動作を説明する。図２（Ａ）は高感度
モード下におけるオッドフィールドの動作を示してい
る。先ず、垂直レジスタにより下から数えて奇数番目の
水平列（Ｒ、Ｇ、Ｒ、Ｇ、・・・という色配列）からの
信号電荷のうちＧ 、Ｇ、 ・ ・ ・が第２の水平レ
ジスタ２２へ、同じくＲ 、Ｒ 、 ・ ・ ・が第１
の水平レジスタ２１へ転送される。次の水平周期に、そ
の一つ飛び（二つ上）の水平列についても同様にＧ 、
Ｇ、 ・ ・ ・が第２の水平レジスタ２２へ、同じく
Ｒ 、Ｒ 、・ ・ ・が第１の水平レジスタ２１へ転
送される。そして、各水平レジスタ２１、２２は受けた
信号電荷２Ｇ 、２Ｇ、 ・ ・ ・、２Ｒ 、２Ｒ
、 ・・ ・を混合し、そして、水平転送する。
【００２０】尚、水平レジスタ２１、２２の最終段部、
或いはそれに接続される出力部分で、垂直方向に一つ飛
びで隣接する２画素分の信号電荷のまとまりの水平方向
に隣接する２つ分を、更に混合加算するようにすれば、
感度を４倍にすることができる。
或いはそれに接続される出力部分で、垂直方向に一つ飛
びで隣接する２画素分の信号電荷のまとまりの水平方向
に隣接する２つ分を、更に混合加算するようにすれば、
感度を４倍にすることができる。
【００２１】このような動作が１フィールド期間繰り返
される。尚、このオッドフィールドでは下から数えて偶
数番目の水平列からの信号電荷は読み出しを行わない。
される。尚、このオッドフィールドでは下から数えて偶
数番目の水平列からの信号電荷は読み出しを行わない。
【００２２】図２（Ｂ）は高感度モード下におけるイー
ブンフィールドの動作を示している。先ず、垂直レジス
タにより下から数えて偶数番目の水平列（Ｇ、Ｂ、Ｇ、
Ｂ、Ｇ、Ｂ・・・という色配列）からの信号電荷のうち
Ｂ 、Ｂ、 ・ ・ ・が第２の水平レジスタ２２へ、
同じくＧ 、Ｇ 、 ・ ・ ・が第１の水平レジスタ
２１へ転送される。次の水平周期には、その一つ飛び
（二つ上）の水平列についても同様にＢ 、Ｂ、 ・
・ ・が第２の水平レジスタ２２へ、同じくＧ、Ｇ 、
・ ・ ・が第１の水平レジスタ２１へ転送される。
そして、各水平レジスタ２１、２２は受けた信号電荷２
Ｇ 、２Ｇ、 ・ ・ ・、２Ｂ 、２Ｂ 、 ・ ・
・を混合し、そして、水平転送する。
ブンフィールドの動作を示している。先ず、垂直レジス
タにより下から数えて偶数番目の水平列（Ｇ、Ｂ、Ｇ、
Ｂ、Ｇ、Ｂ・・・という色配列）からの信号電荷のうち
Ｂ 、Ｂ、 ・ ・ ・が第２の水平レジスタ２２へ、
同じくＧ 、Ｇ 、 ・ ・ ・が第１の水平レジスタ
２１へ転送される。次の水平周期には、その一つ飛び
（二つ上）の水平列についても同様にＢ 、Ｂ、 ・
・ ・が第２の水平レジスタ２２へ、同じくＧ、Ｇ 、
・ ・ ・が第１の水平レジスタ２１へ転送される。
そして、各水平レジスタ２１、２２は受けた信号電荷２
Ｇ 、２Ｇ、 ・ ・ ・、２Ｂ 、２Ｂ 、 ・ ・
・を混合し、そして、水平転送する。
【００２３】このような動作が１フィールド期間繰り返
される。尚、このイーブンフィールドでは下から数えて
奇数番目の水平列からの信号電荷は読み出しを行わな
い。本モード下では、一つ飛びの水平列の同じ色フィル
タの画素からの信号電荷どうしを混合するので、フレー
ムレートは２倍になり、感度も２倍になる。
される。尚、このイーブンフィールドでは下から数えて
奇数番目の水平列からの信号電荷は読み出しを行わな
い。本モード下では、一つ飛びの水平列の同じ色フィル
タの画素からの信号電荷どうしを混合するので、フレー
ムレートは２倍になり、感度も２倍になる。
【００２４】尚、水平レジスタ２１、２２の最終段部、
或いはそれに接続される出力部分で、垂直方向に一つ飛
びで隣接する２画素分の信号電荷のまとまりの水平方向
に隣接する２つ分を、更に混合加算するようにすれば、
感度を４倍にすることができる。
或いはそれに接続される出力部分で、垂直方向に一つ飛
びで隣接する２画素分の信号電荷のまとまりの水平方向
に隣接する２つ分を、更に混合加算するようにすれば、
感度を４倍にすることができる。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、高解像度モード下では
二つの水平レジスタで一つの水平列の異なる色フィルタ
の画素からの信号を分担して水平転送するので、垂直転
送方向における画素の配置密度等で決まる高い解像度で
信号処理することができ、高感度モード下では各水平レ
ジスタが互いに一つ飛びの二つの水平列の同じ色の色フ
ィルタの画素からの信号電荷どうしを混合して垂直転送
するので、垂直転送方向における解像度は半減するが、
感度が２倍に向上する。
二つの水平レジスタで一つの水平列の異なる色フィルタ
の画素からの信号を分担して水平転送するので、垂直転
送方向における画素の配置密度等で決まる高い解像度で
信号処理することができ、高感度モード下では各水平レ
ジスタが互いに一つ飛びの二つの水平列の同じ色の色フ
ィルタの画素からの信号電荷どうしを混合して垂直転送
するので、垂直転送方向における解像度は半減するが、
感度が２倍に向上する。
【００２６】そして、更に、水平レジスタ２１、２２の
最終段部、或いはそれに接続される出力部分で、垂直方
向に一つ飛びで隣接する２画素分の信号電荷のまとまり
の水平方向に隣接する２つ分を、更に混合加算するよう
にすれば、感度を４倍にすることができる。
最終段部、或いはそれに接続される出力部分で、垂直方
向に一つ飛びで隣接する２画素分の信号電荷のまとまり
の水平方向に隣接する２つ分を、更に混合加算するよう
にすれば、感度を４倍にすることができる。
【００２７】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第１の実施例の高解
像度モード下における状態を示す平面図で、（Ａ）はオ
ッドフィールドを、（Ｂ）はイーブンフィールドを示
す。
像度モード下における状態を示す平面図で、（Ａ）はオ
ッドフィールドを、（Ｂ）はイーブンフィールドを示
す。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第１の実施例の高感
度モード下における状態を示す平面図で、（Ａ）はオッ
ドフィールドを、（Ｂ）はイーブンフィールドを示す。
度モード下における状態を示す平面図で、（Ａ）はオッ
ドフィールドを、（Ｂ）はイーブンフィールドを示す。
１・・・撮像領域、２１、２２・・・水平レジスタ。
Claims (5)
- 【請求項１】 第１の色フィルタと第２の色フィルタと
を水平方向に沿って交互に配置した第１の水平列と、第
３の色フィルタと第１の色フィルタとを水平方向に沿っ
て交互に且つこの第１の色フィルタと第１の水平列の第
１の色フィルタとが上下に並ばないように配置した第２
の水平列とを、垂直方向に沿って交互に配置したものを
カラーフィルタとして撮像領域上に有するカラーＣＣＤ
固体撮像素子において、 上記撮像領域の信号電荷垂直転送先側に水平レジスタを
２個並設してなり、 一つの水平ラインの一つの色フィルタの画素からの信号
電荷と、その水平ラインの一つ飛びの水平ラインの上記
色フィルタと同色の画素からの信号電荷を一つの水平レ
ジスタに読み込みそして混合し、上記一つの水平ライン
の別の色フィルタの画素からの信号電荷と、その水平ラ
インの一つ飛びの水平ラインの上記別の色フィルタと同
色の色フィルタの画素からの信号電荷を別の水平レジス
タに読み込みそして混合し、上記２個の水平レジスタに
より水平転送する動作の繰り返しを、オッドフィールド
とイーブンフィールドとで読み出す水平列を第１の水平
列どうしと第２の水平列どうしとの間で切り換えて行う
高感度モードを有することを特徴とするカラーＣＣＤ固
体撮像素子。 - 【請求項２】 一つの水平ラインの一つの色フィルタの
画素からの信号電荷と、他の色フィルタの画素からの信
号電荷を各別の水平レジスタに読み出して同時に水平転
送する動作の繰り返しを、オッドフィールドとイーブン
フィールドとで読み出す水平列を第１の水平列と第２の
水平列との間で切り換えて行う高解像度モードを有し、 該高解像度モードと高感度モードとの二つの動作モード
の間で切り換えて動作し得るようにしてなることを特徴
とする請求項１記載のカラーＣＣＤ固体撮像素子。 - 【請求項３】 第１の色フィルタが緑（ＧＲＥＥＮ）、
第２の色フィルタが青（ＢＬＵＥ）、第３の色フィルタ
が赤（ＲＥＤ）であることを特徴とする請求項１又は２
記載のカラーＣＣＤ固体撮像素子。 - 【請求項４】 第１の色フィルタと第２の色フィルタと
を水平方向に沿って交互に配置した第１の水平列と、第
３の色フィルタと第１の色フィルタとを水平方向に沿っ
て交互に且つこの第１の色フィルタと上記第１の水平列
の色フィルタとが上下に並ばないように配置した第２の
水平列とを、垂直方向に沿って交互に配置したものをカ
ラーフィルタとして撮像領域上に有し、該撮像領域の信
号電荷垂直転送先側に水平レジスタを２個並設したカラ
ーＣＣＤ固体撮像素子の駆動方法であって、 高解像度モードと高感度モードとの二つの動作モードを
少なくとも有し、 高解像度モードのときは、一つの水平ラインの一つの色
フィルタの画素からの信号電荷と、他の色フィルタの画
素からの信号電荷を各別の水平レジスタに読み出して同
時に水平転送する動作の繰り返しを、オッドフィールド
とイーブンフィールドとで読み出す水平列を第１の水平
列と第２の水平列との間で切り換えて行一つの水平ライ
ンの一つの色フィルタの画素からの信号電荷と、他の色
フィルタの画素からの信号電荷を各別の水平レジスタに
読み出して同時に水平転送する動作の繰り返しを、オッ
ドフィールドとイーブンフィールドとで読み出す水平列
を第１の水平列と第２の水平列との間で切り換えて行
い、 高感度モードのときは、一つの水平ラインの一つの色フ
ィルタの画素からの信号電荷と、その水平ラインと一つ
飛びの水平ラインの上記色フィルタと同色の色フィルタ
の画素からの信号電荷を一つの水平レジスタに読み込み
そして混合し、上記一つの水平ラインの別の色フィルタ
の画素からの信号電荷と、その水平ラインの一つ飛びの
水平ラインの上記色フィルタと同色の色フィルタからの
信号電荷を各別の水平レジスタに読み込みそして混合
し、同時に水平転送する動作の繰り返しを、オッドフィ
ールドとイーブンフィールドとで読み出す水平列を第１
の水平列どうしと第２の水平列どうしとの間で切り換え
て行うことを特徴とするカラーＣＣＤ固体撮像素子の駆
動方法。 - 【請求項５】 第１の色フィルタが緑（ＧＲＥＥＮ）、
第２の色フィルタが青（ＢＬＵＥ）、第３の色フィルタ
が赤（ＲＥＤ）であることを特徴とする請求項４記載の
カラーＣＣＤ固体撮像素子の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10366267A JP2000197065A (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | カラーｃｃｄ固体撮像素子とその駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10366267A JP2000197065A (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | カラーｃｃｄ固体撮像素子とその駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000197065A true JP2000197065A (ja) | 2000-07-14 |
Family
ID=18486350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10366267A Pending JP2000197065A (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | カラーｃｃｄ固体撮像素子とその駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000197065A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003052048A (ja) * | 2001-08-07 | 2003-02-21 | Olympus Optical Co Ltd | 撮像素子、撮像装置および撮像方法 |
| US7710458B2 (en) | 2005-06-17 | 2010-05-04 | Casio Computer Co., Ltd. | Image pick-up apparatus with a shake reducing function |
-
1998
- 1998-12-24 JP JP10366267A patent/JP2000197065A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003052048A (ja) * | 2001-08-07 | 2003-02-21 | Olympus Optical Co Ltd | 撮像素子、撮像装置および撮像方法 |
| US7710458B2 (en) | 2005-06-17 | 2010-05-04 | Casio Computer Co., Ltd. | Image pick-up apparatus with a shake reducing function |
| US8305465B2 (en) | 2005-06-17 | 2012-11-06 | Casio Computer Co., Ltd. | Image pick-up apparatus with a shake reducing function |
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|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20041101 |
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