JP2000244819A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ２ラインの画素列により画像を読み取る固体
撮像装置において、画質の劣化や回路規模の増大を招く
ことなく、低密度での読み取りを高速化する。 【解決手段】 高密度で画像を読み取る場合は、排出ゲ
ート１４のゲートをｏｆｆし、２ラインで読み取った信
号電荷を全て電荷検出部７へ転送する。低密度で画像を
読み取る場合は、最終段のφ１転送電極１０での信号電
荷の転送を停止する一方、排出ゲート１４のゲートをｏ
ｎし、２ラインで読み取った信号電荷のうち、第２のＣ
ＣＤシフトレジスタ６からの信号電荷を電荷排出ドレイ
ン１３から外部に排出して、第１のＣＣＤシフトレジス
タ５からの信号電荷のみを電荷検出部７へ転送するよう
にした。
撮像装置において、画質の劣化や回路規模の増大を招く
ことなく、低密度での読み取りを高速化する。 【解決手段】 高密度で画像を読み取る場合は、排出ゲ
ート１４のゲートをｏｆｆし、２ラインで読み取った信
号電荷を全て電荷検出部７へ転送する。低密度で画像を
読み取る場合は、最終段のφ１転送電極１０での信号電
荷の転送を停止する一方、排出ゲート１４のゲートをｏ
ｎし、２ラインで読み取った信号電荷のうち、第２のＣ
ＣＤシフトレジスタ６からの信号電荷を電荷排出ドレイ
ン１３から外部に排出して、第１のＣＣＤシフトレジス
タ５からの信号電荷のみを電荷検出部７へ転送するよう
にした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は固体撮像装置に関
し、詳しくはフォトダイオードなどの光電変換素子に蓄
積された信号電荷をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌ
ｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）シフトレジスタにより転送して読
み出すＣＣＤリニアイメージセンサの構造に関する。
し、詳しくはフォトダイオードなどの光電変換素子に蓄
積された信号電荷をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌ
ｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）シフトレジスタにより転送して読
み出すＣＣＤリニアイメージセンサの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、この種の固体撮像装置の従来例
を示す概略平面図であり、とくに２ラインの画素列を備
えた固体撮像装置の構成を示している。この固体撮像装
置は、画素となるフォトダイオードをライン状に配置し
た第１の画素列２１及び第２の画素列２２と、これら画
素列に蓄積された信号電荷をＣＣＤシフトレジスタへ転
送する第１のシフトゲート２３及び第２のシフトゲート
２４と、前記信号電荷を所定の転送クロックに同期して
出力側へ転送する第１のＣＣＤシフトレジスタ２５及び
第２のＣＣＤシフトレジスタ２６と、信号電荷を電圧信
号に変換する電荷検出部２７と、電圧信号を出力した後
の不要電位を初期化するリセットゲート２８と、出力回
路２９とから構成されている。
を示す概略平面図であり、とくに２ラインの画素列を備
えた固体撮像装置の構成を示している。この固体撮像装
置は、画素となるフォトダイオードをライン状に配置し
た第１の画素列２１及び第２の画素列２２と、これら画
素列に蓄積された信号電荷をＣＣＤシフトレジスタへ転
送する第１のシフトゲート２３及び第２のシフトゲート
２４と、前記信号電荷を所定の転送クロックに同期して
出力側へ転送する第１のＣＣＤシフトレジスタ２５及び
第２のＣＣＤシフトレジスタ２６と、信号電荷を電圧信
号に変換する電荷検出部２７と、電圧信号を出力した後
の不要電位を初期化するリセットゲート２８と、出力回
路２９とから構成されている。
【０００３】この固体撮像装置では、高解像度化にとも
なう画素数の増加に対応するために、２つの画素列を並
列配置し、本来は１つの画素列で読みとる画像を２つの
画素列で交互に読み取るようにしている。このために、
本来の１つの画素列における奇数番目（１、３、５…）
の画素を第１の画素列２１に、偶数番目（２、４、６
…）の画素を第２の画素列２２に配置している。また、
各画素列の画素は平面的に千鳥配列となるように半画素
分だけオフセットした状態で配置されている。
なう画素数の増加に対応するために、２つの画素列を並
列配置し、本来は１つの画素列で読みとる画像を２つの
画素列で交互に読み取るようにしている。このために、
本来の１つの画素列における奇数番目（１、３、５…）
の画素を第１の画素列２１に、偶数番目（２、４、６
…）の画素を第２の画素列２２に配置している。また、
各画素列の画素は平面的に千鳥配列となるように半画素
分だけオフセットした状態で配置されている。
【０００４】前記第１のＣＣＤシフトレジスタ２５と第
２のＣＣＤシフトレジスタ２６は、出力側の最終段で連
結されて電荷検出部２７に接続されている。これらＣＣ
Ｄシフトレジスタには、信号電荷の転送手段として図示
しないφ１転送電極とφ２転送電極が交互に配置されて
おり、それぞれの電極には信号電荷を出力側へ転送する
転送クロックφ１、φ２が印加される。
２のＣＣＤシフトレジスタ２６は、出力側の最終段で連
結されて電荷検出部２７に接続されている。これらＣＣ
Ｄシフトレジスタには、信号電荷の転送手段として図示
しないφ１転送電極とφ２転送電極が交互に配置されて
おり、それぞれの電極には信号電荷を出力側へ転送する
転送クロックφ１、φ２が印加される。
【０００５】図４は、図３の固定撮像装置の各部に印加
されるクロック信号と出力信号の一例を示す波形図であ
る。図４において、シフトクロックＳＨは第１のシフト
ゲート２３及び第２のシフトゲート２４に、転送クロッ
クφ１、φ２は第１のＣＣＤシフトレジスタ２５及び第
２のＣＣＤシフトレジスタ２６の図示しないφ１転送電
極とφ２転送電極に、またリセットクロックＲＳはリセ
ットゲート２８にそれぞれ印加される。
されるクロック信号と出力信号の一例を示す波形図であ
る。図４において、シフトクロックＳＨは第１のシフト
ゲート２３及び第２のシフトゲート２４に、転送クロッ
クφ１、φ２は第１のＣＣＤシフトレジスタ２５及び第
２のＣＣＤシフトレジスタ２６の図示しないφ１転送電
極とφ２転送電極に、またリセットクロックＲＳはリセ
ットゲート２８にそれぞれ印加される。
【０００６】次に、２ラインの画素列により画像を読み
取る場合の動作について説明する。図４において、シフ
トクロックＳＨがＬｏｗレベルの間に読み取り画像の１
ラインが画素列に読み取られ、その入射光の強度に応じ
た信号電荷が各画素列の画素に蓄積される。続いて、シ
フトクロックＳＨがＨｉｇｈレベルの間に、画素列に蓄
積されていた信号電荷は画素列からシフトゲートを通じ
てＣＣＤシフトレジスタへ一斉に転送される。このと
き、第１の画素列２１の信号電荷は第１のＣＣＤシフト
レジスタ２５へ、また第２の画素列２２の信号電荷は第
２のＣＣＤシフトレジスタ２６へ転送される。その後、
シフトクロックＳＨがＬｏｗレベルになると、読み取り
画像の次の１ラインが画素列に読み取られる。また、同
じくクロックＳＨがＬｏｗレベルの間、先にＣＣＤシフ
トレジスタへ転送された信号電荷は、φ１転送電極及び
φ２転送電極により転送クロックφ１、φ２に同期して
出力側へ転送される。このとき、φ１、φ２は互いに逆
相になっているため、第１のＣＣＤシフトレジスタ２５
と第２のＣＣＤシフトレジスタ２６からの信号電荷は電
荷検出部２７へ１クロックごとに交互に転送される。電
荷検出部２７では、信号電荷の変換が行われ、続くリセ
ットゲート２８で不要電位が初期化される。そして、出
力回路２９では出力信号が画素の配列順に時系列の信号
として取り出される。
取る場合の動作について説明する。図４において、シフ
トクロックＳＨがＬｏｗレベルの間に読み取り画像の１
ラインが画素列に読み取られ、その入射光の強度に応じ
た信号電荷が各画素列の画素に蓄積される。続いて、シ
フトクロックＳＨがＨｉｇｈレベルの間に、画素列に蓄
積されていた信号電荷は画素列からシフトゲートを通じ
てＣＣＤシフトレジスタへ一斉に転送される。このと
き、第１の画素列２１の信号電荷は第１のＣＣＤシフト
レジスタ２５へ、また第２の画素列２２の信号電荷は第
２のＣＣＤシフトレジスタ２６へ転送される。その後、
シフトクロックＳＨがＬｏｗレベルになると、読み取り
画像の次の１ラインが画素列に読み取られる。また、同
じくクロックＳＨがＬｏｗレベルの間、先にＣＣＤシフ
トレジスタへ転送された信号電荷は、φ１転送電極及び
φ２転送電極により転送クロックφ１、φ２に同期して
出力側へ転送される。このとき、φ１、φ２は互いに逆
相になっているため、第１のＣＣＤシフトレジスタ２５
と第２のＣＣＤシフトレジスタ２６からの信号電荷は電
荷検出部２７へ１クロックごとに交互に転送される。電
荷検出部２７では、信号電荷の変換が行われ、続くリセ
ットゲート２８で不要電位が初期化される。そして、出
力回路２９では出力信号が画素の配列順に時系列の信号
として取り出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の装置
では、画像を読み取る際には２ライン分の全画素を読み
出していた。そして、高密度（精細な画像）のモードが
設定されている場合には２ライン分の全画素の画像信号
を出力し、低密度（粗い画像）のモードが設定されてい
る場合には画像信号の一部を間引くなどの処理を施して
出力していた。通常、低密度は読み取り時間を短くした
い場合に設定されるが、この場合でも２ライン分の全画
素を読み出しているため、高密度の時と同じ時間がかか
っていた。
では、画像を読み取る際には２ライン分の全画素を読み
出していた。そして、高密度（精細な画像）のモードが
設定されている場合には２ライン分の全画素の画像信号
を出力し、低密度（粗い画像）のモードが設定されてい
る場合には画像信号の一部を間引くなどの処理を施して
出力していた。通常、低密度は読み取り時間を短くした
い場合に設定されるが、この場合でも２ライン分の全画
素を読み出しているため、高密度の時と同じ時間がかか
っていた。
【０００８】低密度の場合の読み取りを高速化したい場
合、図５に示すように転送クロックφ１、φ２の周波数
を２倍にし、φ１がＨｉｇｈレベル、φ２がＬｏｗレベ
ルのときのリセットクロックＲＳを一回間引くことによ
り、データレートを変えることなく半分の時間で読み取
ることができる。しかし、この場合は信号電荷を電圧信
号へ変換する際に、一つの画素列上で１つおきに存在す
る連続しない画素の信号電荷が合成されるため、画質が
劣化するという問題点があった。
合、図５に示すように転送クロックφ１、φ２の周波数
を２倍にし、φ１がＨｉｇｈレベル、φ２がＬｏｗレベ
ルのときのリセットクロックＲＳを一回間引くことによ
り、データレートを変えることなく半分の時間で読み取
ることができる。しかし、この場合は信号電荷を電圧信
号へ変換する際に、一つの画素列上で１つおきに存在す
る連続しない画素の信号電荷が合成されるため、画質が
劣化するという問題点があった。
【０００９】また、図６に示すように、１つの画素列に
対し１つの出力回路を設けた配置とすることも考えられ
る。図６は、第１の画素列２１に出力回路２９−１を、
第２の画素列２２に出力回路２９−２をそれぞれ設け、
読み取り密度に応じて１ライン読み取り（低密度）、２
ライン読み取り（高密度）などの切替えを行うようにし
たものである。この場合、低密度の読み取りでは１つお
きに存在する画素の信号電荷が合成されることなく出力
されるため、画質の劣化を防ぐことができる。しかし、
図６に示すように構成した場合は、システム的に２倍の
画像処理回路が必要となるため、回路規模が増大すると
いう問題点があった。
対し１つの出力回路を設けた配置とすることも考えられ
る。図６は、第１の画素列２１に出力回路２９−１を、
第２の画素列２２に出力回路２９−２をそれぞれ設け、
読み取り密度に応じて１ライン読み取り（低密度）、２
ライン読み取り（高密度）などの切替えを行うようにし
たものである。この場合、低密度の読み取りでは１つお
きに存在する画素の信号電荷が合成されることなく出力
されるため、画質の劣化を防ぐことができる。しかし、
図６に示すように構成した場合は、システム的に２倍の
画像処理回路が必要となるため、回路規模が増大すると
いう問題点があった。
【００１０】この発明は、画質の劣化や回路規模の増大
を招くことなしに、低密度での読み取りを高速化するこ
とができる固体撮像装置を提供することを目的とする。
を招くことなしに、低密度での読み取りを高速化するこ
とができる固体撮像装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【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の発明は、入射光を光電変換して信号電荷
を生成する複数の光電変換素子からなる第１及び第２の
光電変換部と、前記各光電変換部から信号電荷を読み出
す第１及び第２の電荷読み出し部と、前記各電荷読み出
し部から読み出された信号電荷を出力側へ転送する複数
の転送電極からなる第１及び第２の電荷転送部と、前記
第１及び第２の電荷転送部により転送された信号電荷を
電圧信号に変換する電荷検出部とを備え、前記第１及び
第２の光電変換部は光電変換素子が平面的に千鳥配列さ
れ、１ラインの画像を２つの光電変換部の各光電変換素
子で交互に読み取るように構成された固体撮像装置にお
いて、前記第２の電荷転送部の終端部分に信号電荷を外
部に排出する排出ゲートを設け、前記第２の光電変換部
から読み出された信号電荷を前記電荷検出部又は前記排
出ゲートのいずれか一方へ転送することを特徴とする。
め、請求項１の発明は、入射光を光電変換して信号電荷
を生成する複数の光電変換素子からなる第１及び第２の
光電変換部と、前記各光電変換部から信号電荷を読み出
す第１及び第２の電荷読み出し部と、前記各電荷読み出
し部から読み出された信号電荷を出力側へ転送する複数
の転送電極からなる第１及び第２の電荷転送部と、前記
第１及び第２の電荷転送部により転送された信号電荷を
電圧信号に変換する電荷検出部とを備え、前記第１及び
第２の光電変換部は光電変換素子が平面的に千鳥配列さ
れ、１ラインの画像を２つの光電変換部の各光電変換素
子で交互に読み取るように構成された固体撮像装置にお
いて、前記第２の電荷転送部の終端部分に信号電荷を外
部に排出する排出ゲートを設け、前記第２の光電変換部
から読み出された信号電荷を前記電荷検出部又は前記排
出ゲートのいずれか一方へ転送することを特徴とする。
【００１２】また請求項２の発明は、請求項１におい
て、画像を高密度で読み取る場合は前記第１及び第２の
電荷転送部からの信号電荷を交互に前記電荷検出部へ転
送し、画像を低密度で読み取る場合は第１の電荷転送部
からの信号電荷を前記電荷検出部へ転送し、前記第２の
電荷転送部からの信号電荷を前記排出ゲートへ転送する
ことを特徴とする。
て、画像を高密度で読み取る場合は前記第１及び第２の
電荷転送部からの信号電荷を交互に前記電荷検出部へ転
送し、画像を低密度で読み取る場合は第１の電荷転送部
からの信号電荷を前記電荷検出部へ転送し、前記第２の
電荷転送部からの信号電荷を前記排出ゲートへ転送する
ことを特徴とする。
【００１３】上記構成によると、高密度で画像を読み取
る場合は、排出ゲートを閉じることにより、２つの画素
列で読み取った信号電荷の全てが電荷検出部へ転送され
る。一方、低密度で画像を読み取る場合は、第１の電荷
転送部の終端部分にある転送電極の転送を停止し、排出
ゲートを開くことにより、２つの画素列で読み取った信
号電荷のうち、第１の光電変換部で読み出された信号電
荷は排出ゲートから排出され、第２の光電変換部で読み
出された信号電荷のみが電荷検出部へ転送される。
る場合は、排出ゲートを閉じることにより、２つの画素
列で読み取った信号電荷の全てが電荷検出部へ転送され
る。一方、低密度で画像を読み取る場合は、第１の電荷
転送部の終端部分にある転送電極の転送を停止し、排出
ゲートを開くことにより、２つの画素列で読み取った信
号電荷のうち、第１の光電変換部で読み出された信号電
荷は排出ゲートから排出され、第２の光電変換部で読み
出された信号電荷のみが電荷検出部へ転送される。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、この発明に係わる固体撮像
装置の一実施形態を図面を参照しながら説明する。
装置の一実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１５】図１は、この実施形態に係わる固体撮像装
置を示す概略平面図であり、２ラインの画素列を備えた
固体撮像装置の構成を示している。この固体撮像装置の
基本的な構成は図３の従来例と同じであり、フォトダイ
オードをライン状に配置した第１の画素列１及び第２の
画素列２と、これら画素列に蓄積された信号電荷をＣＣ
Ｄシフトレジスタへ転送する第１のシフトゲート３及び
第２のシフトゲート４と、前記信号電荷を所定の転送ク
ロックに同期して出力側へ転送する第１のＣＣＤシフト
レジスタ５及び第２のＣＣＤシフトレジスタ６と、信号
電荷の変換を行う電荷検出部７と、不要電位を初期化す
るリセットゲート８と、出力回路９とから構成されてい
る。なお、図３と共通部分の構成、動作については説明
を省略する。
置を示す概略平面図であり、２ラインの画素列を備えた
固体撮像装置の構成を示している。この固体撮像装置の
基本的な構成は図３の従来例と同じであり、フォトダイ
オードをライン状に配置した第１の画素列１及び第２の
画素列２と、これら画素列に蓄積された信号電荷をＣＣ
Ｄシフトレジスタへ転送する第１のシフトゲート３及び
第２のシフトゲート４と、前記信号電荷を所定の転送ク
ロックに同期して出力側へ転送する第１のＣＣＤシフト
レジスタ５及び第２のＣＣＤシフトレジスタ６と、信号
電荷の変換を行う電荷検出部７と、不要電位を初期化す
るリセットゲート８と、出力回路９とから構成されてい
る。なお、図３と共通部分の構成、動作については説明
を省略する。
【００１６】上記２つのＣＣＤシフトレジスタ５、６の
連結位置には、最終段の転送電極としてφ１転送電極１
０、φ２転送電極１１が配置されている。このうち、φ
１転送電極１０の一つ前のφ２転送電極１２には、第２
のＣＣＤシフトレジスタ６から転送されてくる信号電荷
を排出する電荷排出ドレイン１３を備えた排出ゲート１
４が設けられている。
連結位置には、最終段の転送電極としてφ１転送電極１
０、φ２転送電極１１が配置されている。このうち、φ
１転送電極１０の一つ前のφ２転送電極１２には、第２
のＣＣＤシフトレジスタ６から転送されてくる信号電荷
を排出する電荷排出ドレイン１３を備えた排出ゲート１
４が設けられている。
【００１７】排出ゲート１４には、高密度での読み取り
の際にはＬｏｗレベルのゲート制御信号が印加され、ま
た低密度での読み取りの際にはＨｉｇｈレベルのゲート
制御信号がそれぞれ印加される。Ｌｏｗレベルのゲート
制御信号が印加されたときは、ゲートがｏｆｆして第２
のＣＣＤシフトレジスタ６からの信号電荷は電荷検出部
７へ転送される。一方、Ｈｉｇｈレベルのゲート制御信
号が印加されたときはゲートがｏｎするとともに、最終
段のφ１転送電極１０にはＬｏｗレベルの転送クロック
が印加され、第２のＣＣＤシフトレジスタ６からの信号
電荷は電荷排出ドレイン１３から外部に排出される。
の際にはＬｏｗレベルのゲート制御信号が印加され、ま
た低密度での読み取りの際にはＨｉｇｈレベルのゲート
制御信号がそれぞれ印加される。Ｌｏｗレベルのゲート
制御信号が印加されたときは、ゲートがｏｆｆして第２
のＣＣＤシフトレジスタ６からの信号電荷は電荷検出部
７へ転送される。一方、Ｈｉｇｈレベルのゲート制御信
号が印加されたときはゲートがｏｎするとともに、最終
段のφ１転送電極１０にはＬｏｗレベルの転送クロック
が印加され、第２のＣＣＤシフトレジスタ６からの信号
電荷は電荷排出ドレイン１３から外部に排出される。
【００１８】前記排出ゲート１４は、２つのＣＣＤシフ
トレジスタの両方又は一方に設ければよい。また、前記
第１のＣＣＤシフトレジスタ５又は第２のＣＣＤシフト
レジスタ６は、半導体基板表面の絶縁膜上に各種の電極
を配列したＭＯＳ−ＦＥＴにより構成することができ
る。
トレジスタの両方又は一方に設ければよい。また、前記
第１のＣＣＤシフトレジスタ５又は第２のＣＣＤシフト
レジスタ６は、半導体基板表面の絶縁膜上に各種の電極
を配列したＭＯＳ−ＦＥＴにより構成することができ
る。
【００１９】図２は、図１に示す固定撮像装置の各部に
印加されるクロック信号と出力信号の一例を示す波形図
である。この図２は低密度で画像を読み取る場合の波形
を示している。図２において、シフトクロックＳＨは第
１のシフトゲート３及び第２のシフトゲート４に、転送
クロックφ１、φ２は第１のＣＣＤシフトレジスタ５及
び第２のＣＣＤシフトレジスタ６のφ１転送電極とφ２
転送電極に、リセットクロックＲＳはリセットゲート８
にそれぞれ印加される。また、最終段クロックφ１ｅ、
最終段クロックφ２ｅは、図１のφ１転送電極１０とφ
２転送電極１１に印加される転送クロックを示し、ゲー
ト制御信号Ｇは排出ゲート１４に印加される信号波形を
示している。
印加されるクロック信号と出力信号の一例を示す波形図
である。この図２は低密度で画像を読み取る場合の波形
を示している。図２において、シフトクロックＳＨは第
１のシフトゲート３及び第２のシフトゲート４に、転送
クロックφ１、φ２は第１のＣＣＤシフトレジスタ５及
び第２のＣＣＤシフトレジスタ６のφ１転送電極とφ２
転送電極に、リセットクロックＲＳはリセットゲート８
にそれぞれ印加される。また、最終段クロックφ１ｅ、
最終段クロックφ２ｅは、図１のφ１転送電極１０とφ
２転送電極１１に印加される転送クロックを示し、ゲー
ト制御信号Ｇは排出ゲート１４に印加される信号波形を
示している。
【００２０】次に、２ラインの画素列を使って画像を高
密度及び低密度で読み取る場合の動作について説明す
る。
密度及び低密度で読み取る場合の動作について説明す
る。
【００２１】高密度で画像を読み取る場合は、従来例で
ある図４のように、シフトクロックＳＨがＬｏｗレベル
の間に、読み取り画像の１ラインが画素列に読み取ら
れ、その入射光の強度に応じた信号電荷が各画素列の画
素に蓄積される。続いて、シフトクロックＳＨがＨｉｇ
ｈレベルの間に、画素列に蓄積されていた信号電荷は画
素列からシフトゲートを通じてＣＣＤシフトレジスタへ
一斉に転送される。その後、シフトクロックＳＨがＬｏ
ｗレベルになると、ＣＣＤシフトレジスタへ転送された
信号電荷は、図示しないφ１転送電極及びφ２転送電極
により転送クロックφ１、φ２に同期して出力側へ交互
に転送される。なお、転送クロックφ１、φ２は、図示
しない最終段のφ１転送電極及びφ２転送電極にも印加
されている。
ある図４のように、シフトクロックＳＨがＬｏｗレベル
の間に、読み取り画像の１ラインが画素列に読み取ら
れ、その入射光の強度に応じた信号電荷が各画素列の画
素に蓄積される。続いて、シフトクロックＳＨがＨｉｇ
ｈレベルの間に、画素列に蓄積されていた信号電荷は画
素列からシフトゲートを通じてＣＣＤシフトレジスタへ
一斉に転送される。その後、シフトクロックＳＨがＬｏ
ｗレベルになると、ＣＣＤシフトレジスタへ転送された
信号電荷は、図示しないφ１転送電極及びφ２転送電極
により転送クロックφ１、φ２に同期して出力側へ交互
に転送される。なお、転送クロックφ１、φ２は、図示
しない最終段のφ１転送電極及びφ２転送電極にも印加
されている。
【００２２】したがって、第１のＣＣＤシフトレジスタ
５からの信号電荷は最終段のφ２転送電極１１から転送
クロックに同期して電荷検出部７に転送される。この
間、ゲート制御信号ＧはＬｏｗレベルが保持されるため
に、排出ゲート１４のゲートはｏｆｆし、第２のＣＣＤ
シフトレジスタ６からの信号電荷についても最終段のφ
１転送電極１０から転送クロックに同期して電荷検出部
７へ転送される。このように、電荷検出部７には第１の
ＣＣＤシフトレジスタ５からの信号電荷と第２のＣＣＤ
シフトレジスタ６からの信号電荷が交互に転送される。
５からの信号電荷は最終段のφ２転送電極１１から転送
クロックに同期して電荷検出部７に転送される。この
間、ゲート制御信号ＧはＬｏｗレベルが保持されるため
に、排出ゲート１４のゲートはｏｆｆし、第２のＣＣＤ
シフトレジスタ６からの信号電荷についても最終段のφ
１転送電極１０から転送クロックに同期して電荷検出部
７へ転送される。このように、電荷検出部７には第１の
ＣＣＤシフトレジスタ５からの信号電荷と第２のＣＣＤ
シフトレジスタ６からの信号電荷が交互に転送される。
【００２３】低密度で画像を読み取る場合は、図２に示
すように、転送クロックφ１、φ２の周波数は２倍にな
る。このとき、最終段クロックφ１ｅはＬｏｗレベルに
保持され、他の転送クロックφ１は通常のクロック信号
が印加される。また、最終段クロックφ２ｅと他の転送
クロックはφ２はともに同じ転送クロックが印加され
る。ゲート制御信号ＧはＨｉｇｈレベルに保持される。
すように、転送クロックφ１、φ２の周波数は２倍にな
る。このとき、最終段クロックφ１ｅはＬｏｗレベルに
保持され、他の転送クロックφ１は通常のクロック信号
が印加される。また、最終段クロックφ２ｅと他の転送
クロックはφ２はともに同じ転送クロックが印加され
る。ゲート制御信号ＧはＨｉｇｈレベルに保持される。
【００２４】これによると、最終段のφ２転送電極１１
では他のφ２転送電極と同じ転送クロックが印加される
ので、第１のＣＣＤシフトレジスタ５からの信号電荷は
最終段のφ２転送電極１１から転送クロックに同期して
電荷検出部７へ転送される。一方、最終段のφ１転送電
極１０では電位がＬｏｗレベルに保持されるために信号
電荷の転送が停止し、また排出ゲート１４のゲートがｏ
ｎするために、第２のＣＣＤシフトレジスタ６からの信
号電荷は電荷排出ドレイン１３から外部に排出される。
したがって、電荷検出部７には第１のＣＣＤシフトレジ
スタ５からの信号電荷のみが転送されることになる。
では他のφ２転送電極と同じ転送クロックが印加される
ので、第１のＣＣＤシフトレジスタ５からの信号電荷は
最終段のφ２転送電極１１から転送クロックに同期して
電荷検出部７へ転送される。一方、最終段のφ１転送電
極１０では電位がＬｏｗレベルに保持されるために信号
電荷の転送が停止し、また排出ゲート１４のゲートがｏ
ｎするために、第２のＣＣＤシフトレジスタ６からの信
号電荷は電荷排出ドレイン１３から外部に排出される。
したがって、電荷検出部７には第１のＣＣＤシフトレジ
スタ５からの信号電荷のみが転送されることになる。
【００２５】上述したように、図１に示す固体撮像装置
では、高密度／低密度のいずれの場合にも２ラインによ
る画像の読み取りが行われるが、低密度の場合には、第
２のＣＣＤシフトレジスタ６からの信号電荷は排出ゲー
ト１４から排出され、第１のＣＣＤシフトレジスタ５か
らの信号電荷のみが転送される。したがって、電荷検出
部７からは、一つの画素列上で１つおきに存在する画素
の信号電荷が合成されることなく出力されることになる
ため、画質の劣化を防ぐことができる。この場合、転送
クロックφ１、φ２の周波数は２倍となるので、データ
レートを変えることなく半分の時間で読み出すことがで
きる。しかも、画像処理回路の数を２倍にする必要がな
いため、回路規模の増大を回避することができる。
では、高密度／低密度のいずれの場合にも２ラインによ
る画像の読み取りが行われるが、低密度の場合には、第
２のＣＣＤシフトレジスタ６からの信号電荷は排出ゲー
ト１４から排出され、第１のＣＣＤシフトレジスタ５か
らの信号電荷のみが転送される。したがって、電荷検出
部７からは、一つの画素列上で１つおきに存在する画素
の信号電荷が合成されることなく出力されることになる
ため、画質の劣化を防ぐことができる。この場合、転送
クロックφ１、φ２の周波数は２倍となるので、データ
レートを変えることなく半分の時間で読み出すことがで
きる。しかも、画像処理回路の数を２倍にする必要がな
いため、回路規模の増大を回避することができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係わる
固体撮像装置においては、高密度で画像を読み取る場合
は２ラインで読み取った信号電荷を全て出力側に転送
し、低密度で画像を読み取る場合は２ラインで読み取っ
た信号電荷のうち一方のみを出力側に転送するようにし
たので、転送クロックの周波数を２倍にしても画質を劣
化させることがなく、また１ラインごとに画像処理回路
を設けることなしに信号を処理することができる。
固体撮像装置においては、高密度で画像を読み取る場合
は２ラインで読み取った信号電荷を全て出力側に転送
し、低密度で画像を読み取る場合は２ラインで読み取っ
た信号電荷のうち一方のみを出力側に転送するようにし
たので、転送クロックの周波数を２倍にしても画質を劣
化させることがなく、また１ラインごとに画像処理回路
を設けることなしに信号を処理することができる。
【００２７】したがって、画質の劣化や回路規模の増大
を招くことなしに、低密度での読み取りを高速化するこ
とが可能となる。
を招くことなしに、低密度での読み取りを高速化するこ
とが可能となる。
【図１】実施形態に係わる固体撮像装置を示す概略平面
図。
図。
【図２】図１に示す固定撮像装置の各部に印加されるク
ロック信号と出力信号の一例を示す波形図。
ロック信号と出力信号の一例を示す波形図。
【図３】固体撮像装置の従来例を示す概略構成図。
【図４】図３の固定撮像装置の各部に印加されるクロッ
ク信号と出力信号の一例を示す波形図。
ク信号と出力信号の一例を示す波形図。
【図５】図４で転送クロックの周波数を２倍にした場合
の波形図。
の波形図。
【図６】１つの画素列に対し１つの出力回路を設けた固
体撮像装置を示す概略構成図。
体撮像装置を示す概略構成図。
１、２１ 第１の画素列 ２、２２ 第２の画素列 ３、２３ 第１のシフトゲート ４、２４ 第２のシフトゲート ５、２５ 第１のＣＣＤシフトレジスタ ６、２６ 第２のＣＣＤシフトレジスタ ７、２７ 電荷検出部 ８、２８ リセットゲート ９、２９ 出力回路 １０ φ１転送電極（最終段） １１ φ２転送電極（最終段） １３ 電荷排出ドレイン １４ 排出ゲート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M118 AA10 AB01 BA10 CA02 DA15 DD12 FA08 FA14 FA50 5C024 AA01 CA11 CA16 CA18 CA25 FA01 FA02 FA11 GA01 GA11 GA22 GA41 JA21 5C072 AA01 EA05 FA07 FB08 FB27
Claims (2)
- 【請求項１】 入射光を光電変換して信号電荷を生成す
る複数の光電変換素子からなる第１及び第２の光電変換
部と、前記各光電変換部から信号電荷を読み出す第１及
び第２の電荷読み出し部と、前記各電荷読み出し部から
読み出された信号電荷を出力側へ転送する複数の転送電
極からなる第１及び第２の電荷転送部と、前記第１及び
第２の電荷転送部により転送された信号電荷を電圧信号
に変換する電荷検出部とを備え、前記第１及び第２の光
電変換部は光電変換素子が平面的に千鳥配列され、１ラ
インの画像を２つの光電変換部の各光電変換素子で交互
に読み取るように構成された固体撮像装置において、 前記第２の電荷転送部の終端部分に信号電荷を外部へ排
出する排出ゲートを設け、前記第２の光電変換部から読
み出された信号電荷を前記電荷検出部又は前記排出ゲー
トのいずれか一方へ転送することを特徴とする固体撮像
装置。 - 【請求項２】 画像を高密度で読み取る場合は前記第１
及び第２の電荷転送部からの信号電荷を交互に前記電荷
検出部へ転送し、画像を低密度で読み取る場合は第１の
電荷転送部からの信号電荷を前記電荷検出部へ転送し、
前記第２の電荷転送部からの信号電荷を前記排出ゲート
へ転送することを特徴とする請求項１記載の固体撮像装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03915899A JP3964567B2 (ja) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03915899A JP3964567B2 (ja) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000244819A true JP2000244819A (ja) | 2000-09-08 |
| JP3964567B2 JP3964567B2 (ja) | 2007-08-22 |
Family
ID=12545317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03915899A Expired - Fee Related JP3964567B2 (ja) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3964567B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001203342A (ja) * | 1999-11-08 | 2001-07-27 | Sony Corp | 画像入力装置、並びに固体撮像装置及びその駆動方法 |
| JP2002330359A (ja) * | 2001-05-02 | 2002-11-15 | Sony Corp | 固体撮像素子及びその検査方法 |
| JP2002343954A (ja) * | 2001-05-11 | 2002-11-29 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
| JP2005150125A (ja) * | 2003-11-11 | 2005-06-09 | Nec Electronics Corp | 固体撮像装置および電荷排出部 |
| JP2005217242A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Nec Electronics Corp | 固体撮像装置及びその駆動方法 |
| US7327500B2 (en) | 2003-03-20 | 2008-02-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image inputting apparatus |
-
1999
- 1999-02-17 JP JP03915899A patent/JP3964567B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001203342A (ja) * | 1999-11-08 | 2001-07-27 | Sony Corp | 画像入力装置、並びに固体撮像装置及びその駆動方法 |
| JP4665276B2 (ja) * | 1999-11-08 | 2011-04-06 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置及びその駆動方法 |
| JP2002330359A (ja) * | 2001-05-02 | 2002-11-15 | Sony Corp | 固体撮像素子及びその検査方法 |
| JP4513229B2 (ja) * | 2001-05-02 | 2010-07-28 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子及びその検査方法 |
| JP2002343954A (ja) * | 2001-05-11 | 2002-11-29 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
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| JP2005150125A (ja) * | 2003-11-11 | 2005-06-09 | Nec Electronics Corp | 固体撮像装置および電荷排出部 |
| JP4519447B2 (ja) * | 2003-11-11 | 2010-08-04 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 固体撮像装置および電荷排出部 |
| JP2005217242A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Nec Electronics Corp | 固体撮像装置及びその駆動方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3964567B2 (ja) | 2007-08-22 |
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