JP2003143482A - Solid-state electric image pickup device and driving method thereof - Google Patents

Solid-state electric image pickup device and driving method thereof

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JP2003143482A
JP2003143482A JP2001337231A JP2001337231A JP2003143482A JP 2003143482 A JP2003143482 A JP 2003143482A JP 2001337231 A JP2001337231 A JP 2001337231A JP 2001337231 A JP2001337231 A JP 2001337231A JP 2003143482 A JP2003143482 A JP 2003143482A
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JP
Japan
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vertical transfer
transfer path
signal charges
horizontal
vertical
Prior art date
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Application number
JP2001337231A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuya Oda
和也 小田
Atsuhiko Ishihara
淳彦 石原
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a moving image and a still image in which the effect of smear is suppressed while suppressing power consumption. SOLUTION: In a frame interline solid-state electronic image pickup device provided with an image pickup region 2 and a storage region 10, a first horizontal transfer path 13 for a still picture is provided above the region 2, and a second horizontal transfer path 15 for a moving picture is provided below the region 10. At still picture photographing, a mechanical shutter is used to control exposure. Signal electric charges for a still picture are outputted from the region 2 through the path 13. Signal charges for a moving picture are transferred from the region 2 to the region 10, and are outputted through the path 15. At the time of a moving picture, smear electric charges are swept out to the region 10 at a high speed, and the effect of smear can be suppressed. When the signal electric charges of a still picture are outputted, driving of the region 10 is stopped to suppress the power consumption.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【技術分野】この発明は,固体電子撮像装置およびその
駆動方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a solid-state electronic image pickup device and a driving method thereof.

【0002】[0002]

【発明の背景】現在,ムービ記録とスチル記録との両方
の記録ができるディジタル・ムービ/スチル・カメラ
(ムービ記録が可能なディジタル・スチル・カメラ,ス
チル記録が可能なディジタル・ムービ・カメラなど)が
発売されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION At present, a digital movie / still camera capable of recording both movie recording and still recording (a digital still camera capable of movie recording, a digital movie camera capable of still recording, etc.) Has been released.

【0003】ディジタル・ムービ/スチル・カメラにお
いて,撮像素子にインターライン型のCCDが利用され
るとスチル記録のときは機械的なシャッタを用いて遮光
することができるので,スミアの影響が抑えることがで
きるが,ムービ記録のときは機械的なシャッタを用いる
ことができないのでスミアの影響が比較的大きくなる。
このために,フレーム・インターライン型のCCDをデ
ィジタル・ムービ/スチル・カメラに利用すると,ムー
ビ記録のときもスミアの影響を抑えることができる。フ
レーム・インターライン型のCCDは,撮像領域と遮光
されている蓄積領域とをもち,撮像領域のフォトダイオ
ードに蓄積された信号電荷を高速に蓄積領域に転送する
ことができるからである。
In a digital movie / still camera, when an interline CCD is used as an image pickup element, a mechanical shutter can be used to shield the light during still recording, so the influence of smear can be suppressed. However, since the mechanical shutter cannot be used during movie recording, the smear effect is relatively large.
Therefore, if the frame interline CCD is used for a digital movie / still camera, the influence of smear can be suppressed even during movie recording. This is because the frame interline CCD has an image pickup region and a light-shielding storage region, and can transfer the signal charges stored in the photodiodes of the image pickup region to the storage region at high speed.

【0004】しかしながら,フレーム・インターライン
型のCCDは蓄積領域を有しているために,この蓄積領
域を駆動する必要がある。このために,消費電力が大き
くなる。
However, since the frame interline CCD has a storage area, it is necessary to drive this storage area. For this reason, power consumption increases.

【0005】[0005]

【発明の開示】この発明は,ムービ記録およびスチル記
録のいずれの場合であってもスミアの影響を抑えること
ができ,かつ消費電力も抑えることができるようにする
ことを目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION An object of the present invention is to make it possible to suppress the influence of smear and power consumption in both movie recording and still recording.

【0006】この発明による固体電子撮像装置は,水平
方向および垂直方向に多数配列された光電変換素子,お
よび上記光電変換素子の各列に隣接して配置され,上記
光電変換素子に蓄積された信号電荷を正または逆の方向
に選択的に垂直転送する複数の第1の垂直転送路を有す
る撮像領域,上記撮像領域の上記複数の第1の垂直転送
路を逆方向に垂直転送された信号電荷を水平方向に転送
する第1の水平転送路,上記撮像領域の上記複数の第1
の垂直転送路を正方向に垂直転送された信号電荷を正方
向にさらに垂直転送する複数の第2の垂直転送路を有す
る蓄積領域,ならびに上記蓄積領域の上記複数の第2の
垂直転送路を正方向に垂直転送された信号電荷を水平方
向に転送する第2の水平転送路を備えていることを特徴
とする。
In the solid-state electronic image pickup device according to the present invention, a large number of photoelectric conversion elements arranged in the horizontal direction and the vertical direction, and a signal stored in the photoelectric conversion element arranged adjacent to each column of the photoelectric conversion elements. Imaging area having a plurality of first vertical transfer paths for selectively vertically transferring charges in a positive or reverse direction, and signal charges vertically transferred in a reverse direction through the plurality of first vertical transfer paths of the imaging area A horizontal transfer path for transferring the image in the horizontal direction, and the plurality of first horizontal transfer paths in the imaging area.
An accumulation area having a plurality of second vertical transfer paths for further vertically transferring the signal charges vertically transferred in the positive direction through the vertical transfer path, and a plurality of the second vertical transfer paths in the accumulation area. A second horizontal transfer path for horizontally transferring the signal charges vertically transferred in the positive direction is provided.

【0007】この発明は,上記固体電子撮像装置に適し
た駆動方法も提供している。すなわち,この方法は,水
平方向および垂直方向に多数配列された光電変換素子,
および上記光電変換素子の各列に隣接して配置され,上
記光電変換素子に蓄積された信号電荷を垂直転送する複
数の第1の垂直転送路を有する撮像領域,および上記撮
像領域の上記第1の垂直転送路を正方向に垂直転送され
た信号電荷を垂直方向にさらに転送する複数の第2の垂
直転送路を有する蓄積領域を備えた固体電子撮像装置に
おいて,上記複数の第1の垂直転送路を正または逆方向
に選択的に垂直転送可能とし,上記撮像領域の上記複数
の第1の垂直転送路を逆方向に垂直転送された信号電荷
を水平方向に転送する第1の水平転送路および上記蓄積
領域の上記複数の第2の垂直転送路を正方向に垂直転送
された信号電荷を水平方向に転送する第2の水平転送路
を設け,静止画記録指令に応じて上記撮像領域の上記光
電変換素子に蓄積された信号電荷を上記複数の第1の垂
直転送路および上記第1の水平転送路を介して出力する
ように上記複数の第1の垂直転送路および上記第1の水
平転送路を制御し,動画記録指令に応じて上記撮像領域
の上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を上記複数の
第1の垂直転送路,上記複数の第2の垂直転送路および
上記第2の水平転送路を介して出力するように,上記複
数の第1の垂直転送路,上記複数の第2の垂直転送路お
よび上記第2の水平転送路を制御するものである。
The present invention also provides a driving method suitable for the solid-state electronic image pickup device. That is, this method uses a plurality of photoelectric conversion elements arranged in the horizontal and vertical directions,
And an imaging region having a plurality of first vertical transfer paths that are arranged adjacent to each column of the photoelectric conversion elements and vertically transfer the signal charges accumulated in the photoelectric conversion elements, and the first of the imaging regions. In the solid-state electronic imaging device having a storage region having a plurality of second vertical transfer paths for further vertically transferring the signal charges vertically transferred in the vertical transfer paths A first horizontal transfer path that enables vertical transfer in a forward or reverse direction selectively and horizontally transfers the signal charges vertically transferred in the reverse direction through the plurality of first vertical transfer paths in the imaging region. And a second horizontal transfer path for horizontally transferring the signal charges vertically transferred in the positive direction through the plurality of second vertical transfer paths of the storage area, and the second horizontal transfer path of the imaging area is provided in response to a still image recording command. Accumulated in the above photoelectric conversion element Controlling the plurality of first vertical transfer paths and the first horizontal transfer path to output the generated signal charges through the plurality of first vertical transfer paths and the first horizontal transfer path, The signal charges accumulated in the photoelectric conversion element in the imaging area according to a moving image recording command are transferred through the plurality of first vertical transfer paths, the plurality of second vertical transfer paths and the second horizontal transfer path. The plurality of first vertical transfer paths, the plurality of second vertical transfer paths, and the second horizontal transfer paths are controlled so as to be output.

【0008】この発明によると,上記撮像領域に含まれ
ている複数の第1の垂直転送路は,正方向および逆方向
に信号電荷を垂直転送することができる。複数の第1の
垂直転送路の逆方向の出力側には第1の水平転送路が設
けられている。複数の第1の垂直転送路を逆方向に垂直
転送された信号電荷は,第1の水平転送路を水平転送さ
れ,出力される。第1の垂直転送路を正方向に垂直転送
された信号電荷は,上記蓄積領域に含まれている第2の
垂直転送路をさらに正方向に垂直転送される。第2の垂
直転送路の正方向の出力側には第2の水平転送路が設け
られている。第1および第2の垂直転送路を正方向に垂
直転送された信号電荷は第2の水平転送路を水平転送さ
れ,出力される。
According to the present invention, the plurality of first vertical transfer paths included in the image pickup area can vertically transfer the signal charges in the forward and reverse directions. A first horizontal transfer path is provided on the output side in the opposite direction of the plurality of first vertical transfer paths. The signal charges vertically transferred in the reverse direction through the plurality of first vertical transfer paths are horizontally transferred through the first horizontal transfer paths and output. The signal charges vertically transferred in the positive direction through the first vertical transfer path are further vertically transferred in the positive direction through the second vertical transfer path included in the storage region. A second horizontal transfer path is provided on the positive output side of the second vertical transfer path. The signal charges vertically transferred in the positive direction through the first and second vertical transfer paths are horizontally transferred through the second horizontal transfer path and output.

【0009】上記第1の水平転送路および上記第2の水
平転送路が設けられているので,上記撮像領域に含まれ
る光電変換素子に蓄積された信号電荷を上記第1の水平
転送または上記第2の水平転送路のいずれからも出力す
ることができる。
Since the first horizontal transfer path and the second horizontal transfer path are provided, the signal charge accumulated in the photoelectric conversion element included in the image pickup area is transferred to the first horizontal transfer path or the first horizontal transfer path. It can be output from any of the two horizontal transfer paths.

【0010】静止画記録指令に応じて,上記光電変換素
子に蓄積された信号電荷を上記第1の垂直転送路を逆転
送して上記第1の水平転送路から出力することにより,
静止画像用の映像信号を得ることができる。静止画記録
の場合は,機械的なシャッタを利用できるので,スミア
の影響を抑えることができる。また,スチル記録指令が
与えられるときには,上記撮像領域に含まれる上記第2
の垂直転送路を利用しないので,第2の垂直転送路の動
作を停止させることができる。したがって,消費電力を
抑えることができる。
In response to a still image recording command, the signal charges accumulated in the photoelectric conversion element are reversely transferred through the first vertical transfer path and output from the first horizontal transfer path,
A video signal for a still image can be obtained. In the case of still image recording, a mechanical shutter can be used, so the effect of smear can be suppressed. Also, when a still recording command is given, the second
Since the vertical transfer path is not used, the operation of the second vertical transfer path can be stopped. Therefore, power consumption can be suppressed.

【0011】動画記録指令に応じて,上記光電変換素子
に蓄積された信号電荷を上記複数の第1の垂直転送路,
上記複数の第2の垂直転送路および上記第2の水平転送
路から出力することにより,上記撮像領域の上記光電変
換素子に蓄積された信号電荷を高速に上記第1の垂直転
送路から上記第2の垂直転送路に転送することができ
る。信号電荷は,遮光されている上記第2の垂直転送路
に高速転送されるのでスミアの影響を抑えることができ
る。
In response to a moving image recording command, the signal charges accumulated in the photoelectric conversion element are transferred to the plurality of first vertical transfer paths,
By outputting from the plurality of second vertical transfer paths and the second horizontal transfer path, the signal charge accumulated in the photoelectric conversion element in the imaging region is rapidly transferred from the first vertical transfer path to the first vertical transfer path. It is possible to transfer to two vertical transfer paths. Since the signal charges are transferred at high speed to the second vertical transfer path that is shielded from light, the influence of smear can be suppressed.

【0012】このようにして,スミアの影響を抑えた静
止画像および動画像を得ることができ,かつ消費電力も
抑えることができるようになる。
In this way, it is possible to obtain a still image and a moving image in which the influence of smear is suppressed and also to reduce the power consumption.

【0013】上述した動作を行わせるために,静止画記
録指令に応じて,上記撮像領域の上記光電変換素子に蓄
積された信号電荷を逆方向に垂直転送する逆転送パルス
を上記複数の第1の垂直転送路に与え,かつ上記複数の
第2の垂直転送路への転送パルスを停止する第1の駆動
回路をさらに備えてもよい。
In order to perform the above-mentioned operation, a reverse transfer pulse for vertically transferring the signal charge accumulated in the photoelectric conversion element in the image pickup region in the reverse direction in response to a still image recording command is applied to the plurality of first transfer pulses. It may further include a first drive circuit which is applied to the vertical transfer path and stops the transfer pulse to the plurality of second vertical transfer paths.

【0014】上記第1の水平転送路を水平転送された信
号電荷を第1の増幅率を用いて増幅して映像信号に変換
する第1の変換回路,および上記第2の水平転送路を水
平転送された信号電荷を上記第1の増幅率よりも大きな
増幅率を用いて増幅して映像信号に変換する第2の変換
回路をさらに備えてもよい。
A first conversion circuit that amplifies the signal charges horizontally transferred through the first horizontal transfer path by using a first amplification factor and converts the signal charges into a video signal, and the second horizontal transfer path is horizontal. A second conversion circuit that amplifies the transferred signal charges by using an amplification factor larger than the first amplification factor and converts the signal charges into a video signal may be further provided.

【0015】動画像を記録する場合,静止画像と異なり
ストロボ発光装置を使用することができない。上述した
ように,上記第1の水平転送路から静止画像用の信号電
荷を出力させ,上記第2の水平転送路から動画像用の信
号電荷を出力させた場合,被写体が暗いときには,動画
像用の信号電荷の電荷量は少なく,変換される映像信号
レベルも低くなる。動画像用の信号電荷を出力する第2
の水平転送路には,第1の水平転送路に接続される第1
の変換回路の増幅率よりも大きな増幅率をもつ第2の変
換回路が接続されている。第2の変換回路から出力され
る動画像用の映像信号レベルを上げることができる。比
較的暗い被写体であっても明るい動画像を得ることがで
きる。
When recording a moving image, unlike the still image, the stroboscopic light emitting device cannot be used. As described above, when the signal charge for a still image is output from the first horizontal transfer path and the signal charge for a moving image is output from the second horizontal transfer path, when the object is dark, a moving image is displayed. The amount of the signal charge for use is small, and the converted video signal level also becomes low. Second output of signal charge for moving image
The first horizontal transfer path is connected to the first horizontal transfer path.
A second conversion circuit having an amplification factor larger than that of the conversion circuit is connected. The video signal level for the moving image output from the second conversion circuit can be increased. A bright moving image can be obtained even for a relatively dark subject.

【0016】上記第2の水平転送路は,複数の上記第2
の垂直転送路のうちの一部から垂直転送された信号電荷
を水平方向に転送するものでもよい。
The second horizontal transfer path includes a plurality of second horizontal transfer paths.
The signal charges vertically transferred from a part of the vertical transfer path may be transferred in the horizontal direction.

【0017】上記第2の水平転送路から出力される信号
電荷は,動画像用のものである。動画像は比較的低画質
であっても鑑賞に耐えられる。このために,複数の上記
第2の垂直転送路のうちの一部の上記第2の垂直転送路
から垂直転送された信号電荷を水平方向に転送すること
により水平方向の画素の間引きを実行できる。水平方向
の画素数が少なくなるので,出力時間を短縮できる。出
力時間を短縮しない場合であっても,第2の水平転送路
の与えられる水平転送パルスの周波数を遅くできる。
The signal charges output from the second horizontal transfer path are for moving images. Even if the moving image has a relatively low image quality, it can be viewed. Therefore, the pixel charges in the horizontal direction can be thinned by horizontally transferring the signal charges vertically transferred from the second vertical transfer paths, which are some of the plurality of second vertical transfer paths. . Since the number of pixels in the horizontal direction is reduced, the output time can be shortened. Even if the output time is not shortened, the frequency of the horizontal transfer pulse given to the second horizontal transfer path can be delayed.

【0018】上記撮像領域の上記光電変換素子を遮光す
る機械的シャッタ手段により上記光電変換素子が遮光さ
れたときに上記複数の第1の垂直転送路に蓄積されてい
る不要電荷を上記蓄積領域の上記複数の第2の垂直転送
路に転送するように上記複数の第1の垂直転送路を駆動
する第2の駆動回路,および上記第2の駆動回路により
上記不要電荷が上記第2の垂直転送路に転送したことに
応じて,上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を上記
第1の垂直転送路にシフトする転送ゲートをさらに備え
ることが好ましい。
Unnecessary charges accumulated in the plurality of first vertical transfer paths when the photoelectric conversion element is shielded by the mechanical shutter means for shielding the photoelectric conversion element in the image pickup area are stored in the accumulation area. A second drive circuit that drives the plurality of first vertical transfer paths so as to transfer to the plurality of second vertical transfer paths, and the second drive circuit causes the unnecessary charges to be transferred to the second vertical transfer path. It is preferable to further include a transfer gate for shifting the signal charge accumulated in the photoelectric conversion element to the first vertical transfer path in response to being transferred to the path.

【0019】不要電荷を上記第1の垂直転送路から上記
第2の垂直転送路に高速に転送することができる。した
がって,上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を第1
の垂直転送路に迅速にシフトさせることができる。上記
光電変換素子に蓄積された信号電荷が迅速に上記第1の
垂直転送路にシフトされないと熱拡散により,上記光電
変換素子に蓄積された信号電荷が漏れてしまう。熱拡散
による信号電荷の漏れ(映像信号のレベル低下)を抑え
ることができる。
Unnecessary charges can be transferred from the first vertical transfer path to the second vertical transfer path at high speed. Therefore, the signal charge accumulated in the photoelectric conversion element is
The vertical transfer path can be quickly shifted. If the signal charge accumulated in the photoelectric conversion element is not rapidly shifted to the first vertical transfer path, the signal charge accumulated in the photoelectric conversion element leaks due to thermal diffusion. It is possible to suppress the leakage of signal charges (reduction in the level of video signals) due to thermal diffusion.

【0020】上記撮像領域の上記複数の第1の垂直転送
路の数よりも上記蓄積領域の上記複数の第1の垂直転送
路の数の方が少なくてもよい。この場合,対応する上記
第2の垂直転送路が無い上記第1の垂直転送路について
は正方向の垂直転送の出力部分に信号電荷排出用ドレイ
ンが形成されることとなろう。
The number of the plurality of first vertical transfer paths in the storage area may be smaller than the number of the plurality of first vertical transfer paths in the imaging area. In this case, for the first vertical transfer path without the corresponding second vertical transfer path, the signal charge discharging drain will be formed at the output portion of the vertical transfer in the positive direction.

【0021】このようにしても水平方向の画素間引きを
実現できる。しかも,上記蓄積領域に含まれる上記第2
の垂直転送路が少なくなるので,上記蓄積領域の面積が
小さくなる。1枚のウエハから生成できる固体電子撮像
装置の数も多くなる。
Even in this way, pixel thinning in the horizontal direction can be realized. Moreover, the second area included in the storage area
Since the number of vertical transfer paths is reduced, the area of the storage region is reduced. The number of solid-state electronic image pickup devices that can be produced from one wafer also increases.

【0022】[0022]

【実施例の説明】図1は,この発明の実施例による固体
電子撮像素子を示している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a solid-state electronic image sensor according to an embodiment of the present invention.

【0023】固体電子撮像素子1は,フレーム・インタ
ーライン・トランスファ型のCCDである。この固体電
子撮像素子1は,たとえば,ムービ記録が可能なディジ
タル・スチル・カメラの撮像素子として用いられるもの
である。ディジタル・スチル・カメラにはスチル画像記
録用の機械的なシャッタ(図示略)が設けられているも
のとする。
The solid-state electronic image pickup device 1 is a frame interline transfer type CCD. The solid-state electronic image pickup device 1 is used, for example, as an image pickup device of a digital still camera capable of movie recording. It is assumed that the digital still camera is provided with a mechanical shutter (not shown) for recording a still image.

【0024】固体電子撮像素子1には,被写体を撮像
し,入射光量に応じた信号電荷を得るための撮像領域2
および撮像領域2によって得られた信号電荷を蓄積する
蓄積領域10が含まれている。
The solid-state electronic image pickup device 1 has an image pickup region 2 for picking up an image of a subject and obtaining a signal charge corresponding to the amount of incident light.
And an accumulation area 10 for accumulating the signal charges obtained by the imaging area 2.

【0025】撮像領域2の上側には,与えられる水平転
送クロック・パルスφH1にしたがって信号電荷を水平
方向に転送する第1の水平転送路13が設けられている。
第1の水平転送路13の出力側には,第1のFDA(フロ
ーティング・ディフュージョン・アンプリファイア)14
が接続されている。後述することから分かるように,第
1のFDA14からスチル画像を表すスチル映像信号が出
力される。
On the upper side of the image pickup area 2, a first horizontal transfer path 13 for transferring the signal charges in the horizontal direction according to the applied horizontal transfer clock pulse φH1 is provided.
The output side of the first horizontal transfer path 13 has a first FDA (floating diffusion amplifier) 14
Are connected. As will be described later, the first FDA 14 outputs a still video signal representing a still image.

【0026】蓄積領域10の下側には,与えられる水平転
送クロック・パルスφH2にしたがって信号電荷を水平
方向に転送する第2の水平転送路15が設けられている。
第2の水平転送路15の出力側には,第2のFDA16が接
続されている。後述するように,第2のFDA16からム
ービ画像を表すムービ映像信号が出力される。
Below the storage region 10, there is provided a second horizontal transfer path 15 for transferring signal charges in the horizontal direction in accordance with the applied horizontal transfer clock pulse φH2.
The second FDA 16 is connected to the output side of the second horizontal transfer path 15. As described later, the second FDA 16 outputs a movie video signal representing a movie image.

【0027】また,第1のFDA14の変換係数(増幅
率)よりも第2のFDA16の変換係数の方が大きく設定
されている。これは,スチル画像を得るときにはストロ
ボを用いることができるのに対して,ムービ画像を得る
ときにはストロボを用いることができないため,ムービ
映像信号のレベルをスチル映像信号のレベルよりも大き
くできるようにするからである。
Further, the conversion coefficient of the second FDA 16 is set to be larger than the conversion coefficient (amplification factor) of the first FDA 14. This makes it possible to use the strobe when obtaining a still image, but cannot use the strobe when obtaining a movie image, so that the level of the movie image signal can be made higher than the level of the still image signal. Because.

【0028】撮像領域2には,行方向(水平方向)およ
び列方向(垂直方向)に多数のフォトダイオード3が配
置されている。これらのフォトダイオード3の各列に隣
接して第1の垂直転送路4が複数配置されている。第1
の垂直転送路4上には,垂直転送電極5が形成されてお
り,遮光されている。垂直転送電極5に正転送パルスφ
VInが与えられることにより,信号電荷は正方向(下
方向)に垂直転送させられる。また,垂直転送電極5に
逆転送パルスφVInが与えられることにより,信号電
荷は,逆方向(上方向)に垂直転送させられる。フォト
ダイオード3と第1の垂直転送路4との間には,フォト
ダイオード3に蓄積された信号電荷を第1の垂直転送路
4にシフトするための転送ゲート6が形成されている。
In the image pickup area 2, a large number of photodiodes 3 are arranged in the row direction (horizontal direction) and the column direction (vertical direction). Plural first vertical transfer paths 4 are arranged adjacent to each column of the photodiodes 3. First
A vertical transfer electrode 5 is formed on the vertical transfer path 4 and is shielded from light. Positive transfer pulse φ to the vertical transfer electrode 5
By applying VIn, the signal charges are vertically transferred in the positive direction (downward). Further, by applying the reverse transfer pulse φVIn to the vertical transfer electrode 5, the signal charges are vertically transferred in the reverse direction (upward). A transfer gate 6 for shifting the signal charges accumulated in the photodiode 3 to the first vertical transfer path 4 is formed between the photodiode 3 and the first vertical transfer path 4.

【0029】蓄積領域10には,撮像領域2に含まれてい
る第1の垂直転送路4に対応して複数の第2の垂直転送
路11が設けられている。第2の垂直転送路11上には,垂
直転送電極12が形成されており,遮光されている。垂直
転送電極12に転送パルスφVSnが与えられることによ
り,信号電荷が正方向の垂直方向に転送させられる。
The storage area 10 is provided with a plurality of second vertical transfer paths 11 corresponding to the first vertical transfer paths 4 included in the imaging area 2. A vertical transfer electrode 12 is formed on the second vertical transfer path 11 and is shielded from light. By applying the transfer pulse φVSn to the vertical transfer electrode 12, the signal charges are transferred in the positive vertical direction.

【0030】また,上述した各種パルスは駆動回路18か
ら与えられる。
The various pulses described above are given from the drive circuit 18.

【0031】フォトダイオード3に蓄積された信号電荷
は,転送ゲート6にフィールド・シフト・パルスFSが
与えられることにより,第1の垂直転送路4にシフトさ
れる。スチル画像用の信号電荷であれば,第1の垂直転
送路4には,逆方向の転送パルスφVInが与えられ,
信号電荷は逆方向に転送させられる。信号電荷は,第1
の垂直転送路4から第1の水平転送路13に入力する。信
号電荷は,第1の水平転送路13内を水平転送し,第1の
FDA14によってスチル映像信号に変換されて出力され
る。
The signal charge accumulated in the photodiode 3 is shifted to the first vertical transfer path 4 by applying the field shift pulse FS to the transfer gate 6. If it is a signal charge for a still image, a reverse transfer pulse φVIn is applied to the first vertical transfer path 4,
The signal charge is transferred in the opposite direction. The signal charge is the first
Input from the vertical transfer path 4 to the first horizontal transfer path 13. The signal charges are horizontally transferred in the first horizontal transfer path 13, converted by the first FDA 14 into a still video signal, and output.

【0032】フォトダイオード3に蓄積された信号電荷
がムービ画像用のものであれば,第1の垂直転送路4に
は正方向用の転送パルスφVInが与えられる。信号電
荷は,第1の垂直転送路4を正方向に転送させられ第2
の垂直転送路11に入力する。信号電荷は,第2の垂直転
送路11内をさらに正方向に垂直転送させられ第2の水平
転送路15に入力する。信号電荷は,第2の水平転送路15
を水平転送させられ,第2のFDA16からムービ映像信
号として出力される。
If the signal charge accumulated in the photodiode 3 is for a movie image, a transfer pulse φVIn for the positive direction is given to the first vertical transfer path 4. The signal charges are transferred in the positive direction through the first vertical transfer path 4 and are transferred to the second vertical transfer path 4.
Input to the vertical transfer path 11. The signal charge is further vertically transferred in the positive direction in the second vertical transfer path 11 and is input to the second horizontal transfer path 15. The signal charge is transferred to the second horizontal transfer path 15
Is horizontally transferred and is output as a movie video signal from the second FDA 16.

【0033】図2は,ムービ撮影のときのタイム・チャ
ートである。
FIG. 2 is a time chart for movie shooting.

【0034】ムービ撮影は,1V(1Vは1垂直走査期
間)ごとに周期的に行われる。ムービ撮影が行われると
きには,機械的シャッタは開放されている。また,ムー
ビ画像は,画素数が比較的少なくても鑑賞に耐えうるの
で垂直方向に画素間引きが行われる。この実施例におい
ては,垂直方向に1/4に画素間引きが行われる。した
がって,4n+1(nは,0以上の整数)行ごとのフォ
トダイオード3に蓄積された信号電荷が1Vごとに第1
の垂直転送路4にシフトされるようにフィールド・シフ
ト・パルスFSが転送ゲート6に与えられる。
The movie shooting is periodically performed every 1V (1V is one vertical scanning period). When movie shooting is performed, the mechanical shutter is open. In addition, since the movie image can withstand viewing even if the number of pixels is relatively small, pixel thinning is performed in the vertical direction. In this embodiment, pixel thinning is performed to 1/4 in the vertical direction. Therefore, the signal charge accumulated in the photodiodes 3 for every 4n + 1 (n is an integer of 0 or more) rows is first for each 1V.
The field shift pulse FS is applied to the transfer gate 6 so that the field shift pulse FS is shifted to the vertical transfer path 4.

【0035】ムービ撮影時には,スチル画像用の第1の
水平転送路13には,水平転送パルスφH1は与えられず
に,第1の水平転送路13は停止している。また,ムービ
画像用の第2の水平転送路15には,水平転送パルスφH
2が与えられており,駆動状態とされている。
During movie shooting, the horizontal transfer pulse φH1 is not applied to the first horizontal transfer path 13 for still images, and the first horizontal transfer path 13 is stopped. In addition, a horizontal transfer pulse φH is applied to the second horizontal transfer path 15 for movie images.
2 is given and is in a driving state.

【0036】時刻t10からt11の間に,撮像領域2のオ
ーバ・フロー・ドレイン(図示略)にオーバ・フロー・
ドレイン・パルスが与えられることによりフォトダイオ
ード3に蓄積されている不要電荷が掃き出される。時刻
t11となると,ムービ画像用にフォトダイオード3への
露光が開始する。時刻t13において第4n+1行のフォ
トダイオード3に対応する転送ゲート6にフィールド・
シフト・パルスFSが与えられることにより,フォトダ
イオード3への露光が終了する(露光時間Δt1)。
During the period from time t10 to t11, the overflow drain (not shown) in the imaging region 2 overflows.
By applying the drain pulse, the unnecessary charges accumulated in the photodiode 3 are swept out. At time t11, the exposure of the photodiode 3 for the movie image starts. At time t13, the transfer gate 6 corresponding to the photodiode 3 in the (4n + 1) th row receives a field
By applying the shift pulse FS, the exposure of the photodiode 3 is completed (exposure time Δt1).

【0037】露光が終了する直前の時刻t12から時刻t
13のまでの間に撮像領域3の第1の垂直転送路4に正方
向の垂直転送パルスφVInが与えられ,第1の垂直転
送路4に蓄積されているスミア電荷が正方向に高速垂直
転送させられる。時刻t12からt13の間には蓄積領域10
の第2の垂直転送路11にも垂直転送パルスφVSnが与
えられ,第1の垂直転送路4を転送させられたスミア電
荷が高速垂直転送させられる。その後,スミア電荷は,
第2の水平転送路15を介して出力される。
From time t12 immediately before the end of exposure to time t
Up to 13, the positive vertical transfer pulse φVIn is applied to the first vertical transfer path 4 of the imaging region 3, and the smear charge accumulated in the first vertical transfer path 4 is transferred in the positive direction at high speed in the vertical direction. To be made. Accumulation area 10 between time t12 and time t13
The vertical transfer pulse φVSn is also applied to the second vertical transfer path 11 and the smear charges transferred through the first vertical transfer path 4 are transferred at high speed. After that, the smear charge becomes
It is output via the second horizontal transfer path 15.

【0038】時刻t13の時点で第4n+1行のフォトダ
イオード3から第1の垂直転送路4にシフトされたムー
ビ画像用の信号電荷は時刻t13から時刻t14までの間に
第1の垂直転送路4を介して第2の垂直転送路11に高速
転送させられる。信号電荷が迅速に遮光領域に転送させ
られるのでスミアの影響を抑えることができるようにな
る。その後,時刻t15までの間にムービ用の信号電荷
は,1行ずつ第2の水平転送路15に転送させられる。ム
ービ映像信号が第2のFDA16から出力されることとな
る。
At the time t13, the signal charge for the movie image, which is shifted from the photodiode 3 of the 4n + 1th row to the first vertical transfer path 4, is the first vertical transfer path 4 from the time t13 to the time t14. High-speed transfer to the second vertical transfer path 11 via. Since the signal charges are quickly transferred to the light shielding area, it is possible to suppress the influence of smear. After that, by the time t15, the movie signal charges for movie are transferred to the second horizontal transfer path 15 row by row. The movie video signal will be output from the second FDA 16.

【0039】図3は,スチル撮影するときのタイム・チ
ャートである。
FIG. 3 is a time chart when the still picture is taken.

【0040】時刻t16においてオーバ・フロー・ドレイ
ン・パルスが与えられ,すべてのフォトダイオード3に
蓄積されている信号電荷が排出される。時刻t17から機
械的シャッタが序々に閉じられる。時刻t18において完
全に閉じられてフォトダイオード3は,遮光される。遮
光された時点ではフォトダイオード3には,露光により
得られたスチル画像用の信号電荷が蓄積されている(露
光時間Δt2)。
At time t16, an overflow drain pulse is applied and the signal charges accumulated in all the photodiodes 3 are discharged. The mechanical shutter is gradually closed from time t17. At time t18, the photodiode 3 is completely closed and is shielded from light. At the time of being shielded from light, the photodiode 3 accumulates the signal charges for the still image obtained by the exposure (exposure time Δt2).

【0041】時刻t19までの間に第1の垂直転送路4に
逆方向の垂直転送パルスφVInが与えられ,第1の垂
直転送路4に蓄積されている不要電荷が逆方向に転送さ
せられる。不要電荷が第1の垂直転送路4から排出させ
られ,第1の水平転送路13から排出される。不要電荷が
排出されると,時刻t20においてすべての転送ゲート6
にフィールド・シフト・パルスFSが与えられ,スチル
画像用の信号電荷が第1の垂直転送路4にシフトされ
る。
By the time t19, the vertical transfer pulse φVIn in the reverse direction is applied to the first vertical transfer path 4 and the unnecessary charges accumulated in the first vertical transfer path 4 are transferred in the reverse direction. Unnecessary charges are discharged from the first vertical transfer path 4 and discharged from the first horizontal transfer path 13. When unnecessary charges are discharged, all transfer gates 6 at time t20.
A field shift pulse FS is applied to the first vertical transfer path 4 and the signal charge for the still image is shifted to the first vertical transfer path 4.

【0042】第1の垂直転送路4には,逆方向の垂直転
送パルスφVInが与えられる。スチル画像用の信号電
荷が第1の垂直転送路4を逆方向に転送させられ,第1
の水平転送路13に与えられる。第1の水平転送路13に水
平転送パルスφH1が与えられ,第1のFDA14からス
チル映像信号が出力される。
A reverse vertical transfer pulse φVIn is applied to the first vertical transfer path 4. The signal charge for the still image is transferred in the reverse direction through the first vertical transfer path 4, and
To the horizontal transfer path 13 of. A horizontal transfer pulse φH1 is applied to the first horizontal transfer path 13, and a still video signal is output from the first FDA 14.

【0043】図4は,スチル撮影するときの他の実施例
を示すタイム・チャートである。
FIG. 4 is a time chart showing another embodiment at the time of shooting still images.

【0044】図3に示す処理においては,第1の垂直転
送路4に蓄積された信号電荷は,スチル画像用の信号電
荷と同じように逆方向に転送して排出しているが,正方
向に転送して排出してもよい。不要電荷を正方向に転送
して排出する処理が図4に示すものである。
In the process shown in FIG. 3, the signal charges accumulated in the first vertical transfer path 4 are transferred in the reverse direction and discharged in the same manner as the signal charges for the still image, but in the positive direction. It may be transferred to and discharged. The process of transferring and discharging the unnecessary charges in the positive direction is shown in FIG.

【0045】時刻t31の時点において露光が終了し,時
刻t32の時点において機械的シャッタが完全に閉じると
フォトダイオード3には,露光によって得られた信号電
荷が蓄積されている状態となる。第1の垂直転送路4
に,正方向の垂直転送パルスφVInが与えられ,不要
電荷が第2の垂直転送路11に転送させられる。第1の垂
直転送路4から不要電荷が転送させられると,時刻t34
の時点ですべての転送ゲート6にフィールド・シフト・
パルスFSが与えられ,スチル画像用の信号電荷が第1
の垂直転送路4にシフトされる。その後,スチル画像用
の信号電荷が,第1の垂直転送路4および第1の水平転
送路13を介して出力され,第1のFDA14からスチル映
像信号が出力されるのは図3に示す場合と同様である。
When the exposure is completed at the time t31 and the mechanical shutter is completely closed at the time t32, the photodiode 3 is in a state where the signal charge obtained by the exposure is accumulated. First vertical transfer path 4
A positive vertical transfer pulse φVIn is applied to the second vertical transfer path 11 to transfer unnecessary charges to the second vertical transfer path 11. When unnecessary charges are transferred from the first vertical transfer path 4, time t34
Field shift to all transfer gates 6 at
The pulse FS is given and the signal charge for the still image is the first
Is shifted to the vertical transfer path 4. After that, the still image signal charge is output via the first vertical transfer path 4 and the first horizontal transfer path 13, and the still image signal is output from the first FDA 14 in the case shown in FIG. Is the same as.

【0046】図4に示す処理においては,第1の垂直転
送路4に蓄積された信号電荷を排出する時間が短縮され
るので,フォトダイオード3に蓄積されたスチル画像用
の信号電荷を出力するまでの時間も短縮される。フォト
ダイオード3に信号電荷が蓄積されている時間が長くな
ると,いわゆる熱飽和拡散により信号電荷の漏れが起き
るが,フォトダイオード3から信号電荷を出力する時間
を短縮できるので,熱飽和拡散の影響を少なくすること
ができる。
In the processing shown in FIG. 4, since the time for discharging the signal charges accumulated in the first vertical transfer path 4 is shortened, the signal charges for the still image accumulated in the photodiode 3 are output. The time until is also shortened. When the time during which the signal charge is accumulated in the photodiode 3 becomes long, the signal charge leaks due to so-called thermal saturation diffusion. However, since the time for outputting the signal charge from the photodiode 3 can be shortened, the influence of thermal saturation diffusion is reduced. Can be reduced.

【0047】実際に実験をしたところ, 200万画素のC
CDにより第1の垂直転送路4に蓄積された信号電荷を
図4に示すように高速に排出した場合には,10H(1H
は1水平走査期間)以下の時間で済んだ。図3に示す処
理ではスチル映像信号として出力される電圧レベルが 4
80mv程度に落ちていたものが,図4に示す処理ではス
チル映像信号として出力される電圧レベルが 530mv程
度となりレベル低下を抑えることができた。
When actually tested, a C of 2 million pixels
When the signal charges accumulated in the first vertical transfer path 4 by the CD are discharged at high speed as shown in FIG. 4, 10H (1H
Is less than one horizontal scanning period). In the process shown in FIG. 3, the voltage level output as the still video signal is 4
Although it dropped to about 80 mV, the voltage level output as a still video signal was about 530 mV in the process shown in Fig. 4, and it was possible to suppress the level drop.

【0048】図5は,他の実施例を示すもので,固体電
子撮像素子の一部の構成を示している。図5に示す固体
電子撮像素子は,ムービ画像を水平方向に画素間引きで
きるものである。
FIG. 5 shows another embodiment, and shows a part of the structure of the solid-state electronic image pickup device. The solid-state electronic image pickup device shown in FIG. 5 is capable of thinning out a movie image in the horizontal direction.

【0049】この図において図1に示すものと同一物に
は同一符号を付して説明を省略する。
In this figure, the same parts as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0050】撮像領域2は,図1に示すものと同じであ
る。
The image pickup area 2 is the same as that shown in FIG.

【0051】蓄積領域20には,撮像領域2の第1の垂直
転送路4に対応して奇数列の第2の垂直転送路11Aおよ
び偶数列の第2の垂直転送路11Bが設けられている。奇
数列の第2の垂直転送路11Aは,第1の垂直転送路4か
ら垂直転送した信号電荷をさらに垂直転送して第2の水
平転送路17に転送するものである。偶数列の第2の垂直
転送路11Bは,第2の水平転送路17には接続されていな
い。偶数列の第2の垂直転送路11Bの先端部にはドレイ
ン21が形成されている。偶数列の第2の垂直転送路11B
を転送した信号電荷は,ドレイン21から排出されること
となる。したがって,奇数列の第2の垂直転送路11Aか
ら転送された信号電荷が第2の水平転送路17に入力し,
水平転送させられていく。偶数列の画素が間引きされる
こととなる。
The storage area 20 is provided with a second vertical transfer path 11A in an odd-numbered column and a second vertical transfer path 11B in an even-numbered column corresponding to the first vertical transfer path 4 in the imaging area 2. . The second vertical transfer paths 11A in the odd-numbered columns further vertically transfer the signal charges vertically transferred from the first vertical transfer path 4 and transfer the signal charges to the second horizontal transfer path 17. The second vertical transfer paths 11B in even columns are not connected to the second horizontal transfer paths 17. A drain 21 is formed at the tip of the second vertical transfer path 11B in the even-numbered column. Second vertical transfer path 11B in even columns
The signal charge that has been transferred is discharged from the drain 21. Therefore, the signal charges transferred from the second vertical transfer paths 11A in the odd columns are input to the second horizontal transfer paths 17,
It will be transferred horizontally. Pixels in even columns are thinned out.

【0052】図6は,さらに他の実施例を示すもので,
固体電子撮像素子の一部の構成を示している。図6に示
す固体電子撮像素子もムービ画像を水平方向に画素間引
きできるものである。
FIG. 6 shows still another embodiment,
The structure of a part of solid-state electronic image sensor is shown. The solid-state electronic image pickup device shown in FIG. 6 can also thin out a movie image in the horizontal direction.

【0053】図5に示す固体電子撮像素子は,偶数列の
画素を間引くものであったが,図6に示す固体電子撮像
素子は,中央の列の部分のフォトダイオード3に蓄積さ
れた信号電荷を出力するものである。中央の列の部分の
フォトダイオード3に隣接する第1の垂直転送路4に対
応する第2の垂直転送路11が第2の水平転送路23に接続
されている。中央の部分のフォトダイオード3以外のフ
ォトダイオード3に隣接する第1の垂直転送路4に対応
する第2の垂直転送路11Cは,第2の水平転送路23は接
続されていず,ドレイン21が形成されている。ドレイン
21から,間引きされた信号電荷が排出される。
The solid-state electronic image pickup device shown in FIG. 5 thins out pixels in even columns, but the solid-state electronic image pickup device shown in FIG. 6 has signal charges accumulated in the photodiodes 3 in the central column. Is output. The second vertical transfer path 11 corresponding to the first vertical transfer path 4 adjacent to the photodiode 3 in the central column is connected to the second horizontal transfer path 23. The second vertical transfer path 11C corresponding to the first vertical transfer path 4 adjacent to the photodiodes 3 other than the central photodiode 3 is not connected to the second horizontal transfer path 23, and the drain 21 is Has been formed. drain
The thinned signal charges are discharged from 21.

【0054】中央の列は,たとえば,VGA(video gr
aphics array)に合わせて 640とすることが好ましい。
VGA用の表示装置にムービ画像を表示させる場合に画
素間引き,補間などが不要となるからである。
The central column is, for example, VGA (video gr
It is preferably set to 640 according to the aphics array).
This is because pixel thinning-out, interpolation, etc. are unnecessary when displaying a movie image on a VGA display device.

【0055】図7は,さらに他の実施例を示すもので固
体電子撮像素子の一部を示している。
FIG. 7 shows still another embodiment and shows a part of a solid-state electronic image pickup device.

【0056】図7に示す固体電子撮像素子は,ムービ画
像の水平方向の画素間引きを行うことができるとともに
蓄積領域24の面積を小さくできるものである。蓄積領域
24の面積を小さくできるので,1枚のウエハから多くの
固体電子撮像素子を生成できる。
The solid-state electronic image pickup device shown in FIG. 7 is capable of thinning out pixels of a movie image in the horizontal direction and reducing the area of the storage region 24. Accumulation area
Since the area of 24 can be reduced, many solid-state electronic image pickup devices can be produced from one wafer.

【0057】撮像領域8の奇数列の第1の垂直転送路4
Aの先端部にはドレイン7が形成されている。偶数列の
第1の垂直転送路4Bに対応して撮像領域24の第2の垂
直転送路25が設けられている。
The first vertical transfer paths 4 in the odd columns of the imaging area 8
A drain 7 is formed at the tip of A. A second vertical transfer path 25 in the imaging area 24 is provided corresponding to the first vertical transfer path 4B in the even-numbered columns.

【0058】奇数列の第1の垂直転送路4Aを転送され
た信号電荷は,ドレイン7から排出されることにより画
素間引きが行われることとなる。偶数列の第1の垂直転
送路4Bから出力される信号電荷は,蓄積領域24の第2
の垂直転送路25に転送され,第2の水平転送路17から出
力される。
The signal charges transferred through the first vertical transfer paths 4A in the odd-numbered columns are discharged from the drain 7, whereby pixel thinning is performed. The signal charge output from the first vertical transfer path 4B in the even-numbered column is
Is transferred to the vertical transfer path 25 and is output from the second horizontal transfer path 17.

【0059】蓄積領域24に含まれる第2の垂直転送路25
は,撮像領域8に含まれている第1の垂直転送路4Aお
よび4Bの数の半分の数となる。蓄積領域24の幅(水平
方向の幅)を撮像領域8の幅と同じとすると,第2の垂
直転送路25の幅を横に広げることができる。第2の垂直
転送路25の幅を横に広げることにより第2の垂直転送路
25の長さを短くできる。第2の垂直転送路25の長さを短
くしても第2の垂直転送路25の転送電極26の面積は,上
述した第2の垂直転送電極12の面積と同じとなるので,
信号電荷を転送できる程度の電位井戸を確保することが
できる。
Second vertical transfer path 25 included in storage area 24
Is half the number of the first vertical transfer paths 4A and 4B included in the imaging area 8. If the width of the storage area 24 (width in the horizontal direction) is set to be the same as the width of the imaging area 8, the width of the second vertical transfer path 25 can be widened laterally. By expanding the width of the second vertical transfer path 25 laterally,
The length of 25 can be shortened. Even if the length of the second vertical transfer path 25 is shortened, the area of the transfer electrode 26 of the second vertical transfer path 25 is the same as the area of the second vertical transfer electrode 12 described above.
It is possible to secure a potential well enough to transfer the signal charges.

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

【図1】固体電子撮像素子の構造を示している。FIG. 1 shows a structure of a solid-state electronic image sensor.

【図2】ムービ撮影のタイム・チャートである。FIG. 2 is a time chart of movie shooting.

【図3】スチル撮影のタイム・チャートである。FIG. 3 is a time chart of still shooting.

【図4】スチル撮影の他の実施例を示すタイム・チャー
トである。
FIG. 4 is a time chart showing another example of still photography.

【図5】固体電子撮像素子の構造を示している。FIG. 5 shows a structure of a solid-state electronic image sensor.

【図6】固体電子撮像素子の構造を示している。FIG. 6 shows a structure of a solid-state electronic image sensor.

【図7】固体電子撮像素子の構造を示している。FIG. 7 shows a structure of a solid-state electronic image sensor.

【符号の説明】 1 固体電子撮像素子 2,8 撮像領域 3 フォトダイオード 4,4A,4B 第1の垂直転送路 10,20,22,24 蓄積領域 11A,11B,11C,25 第2の垂直転送路 13 第1の水平転送路 14 第1のFDA 15 第2の水平転送路 16 第2のFDA[Explanation of symbols] 1 Solid-state electronic image sensor 2,8 Imaging area 3 photodiodes 4,4A, 4B First vertical transfer path 10, 20, 22, 24 Storage area 11A, 11B, 11C, 25 Second vertical transfer path 13 First horizontal transfer path 14 First FDA 15 Second horizontal transfer path 16 Second FDA

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4M118 AA04 AA05 AB01 BA12 BA13 CA02 DB09 DB20 DD04 FA06 FA21 FA34 FA35 FA44 FA50 5C022 AA13 AB31 AC42 5C024 BX01 CX13 CX56 CY11 CY16 JX21 JX36    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 4M118 AA04 AA05 AB01 BA12 BA13                       CA02 DB09 DB20 DD04 FA06                       FA21 FA34 FA35 FA44 FA50                 5C022 AA13 AB31 AC42                 5C024 BX01 CX13 CX56 CY11 CY16                       JX21 JX36

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水平方向および垂直方向に多数配列され
た光電変換素子,および上記光電変換素子の各列に隣接
して配置され,上記光電変換素子に蓄積された信号電荷
を正または逆の方向に選択的に垂直転送する複数の第1
の垂直転送路を有する撮像領域,上記撮像領域の上記複
数の第1の垂直転送路を逆方向に垂直転送された信号電
荷を水平方向に転送する第1の水平転送路,上記撮像領
域の上記複数の第1の垂直転送路を正方向に垂直転送さ
れた信号電荷を正方向にさらに垂直転送する複数の第2
の垂直転送路を有する蓄積領域,ならびに上記蓄積領域
の上記複数の第2の垂直転送路を正方向に垂直転送され
た信号電荷を水平方向に転送する第2の水平転送路,を
備えた固体電子撮像装置。
1. A plurality of photoelectric conversion elements arranged in a horizontal direction and a vertical direction, and a photoelectric conversion element arranged adjacent to each column of the photoelectric conversion elements, the signal charges accumulated in the photoelectric conversion element being applied in a positive or reverse direction. A plurality of first vertical transfer selectively
An image pickup area having a vertical transfer path, a first horizontal transfer path for horizontally transferring signal charges vertically transferred in a reverse direction through the plurality of first vertical transfer paths of the image pickup area, and the above-mentioned image pickup area A plurality of second vertical transfer paths for vertically transferring the signal charges vertically transferred in the positive direction through the plurality of first vertical transfer paths
And a second horizontal transfer path for horizontally transferring the signal charges vertically transferred in the positive direction through the plurality of second vertical transfer paths of the storage area. Electronic imaging device.
【請求項2】 上記第1の水平転送路を水平転送された
信号電荷を第1の増幅率を用いて増幅して映像信号に変
換する第1の変換回路,および上記第2の水平転送路を
水平転送された信号電荷を上記第1の増幅率よりも大き
な増幅率を用いて増幅して映像信号に変換する第2の変
換回路,をさらに備えた請求項1に記載の固体電子撮像
装置。
2. A first conversion circuit that amplifies the signal charges horizontally transferred through the first horizontal transfer path using a first amplification factor to convert the signal charges into a video signal, and the second horizontal transfer path. The solid-state electronic imaging device according to claim 1, further comprising: a second conversion circuit that amplifies the signal charges horizontally transferred by using the amplification factor larger than the first amplification factor and converts the signal charges into a video signal. .
【請求項3】 静止画記録指令に応じて,上記撮像領域
の上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を逆方向に垂
直転送する逆転送パルスを上記複数の第1の垂直転送路
に与え,かつ上記複数の第2の垂直転送路への転送パル
スを停止する第1の駆動回路をさらに備えた請求項1に
記載の固体電子撮像装置。
3. In response to a still image recording command, a reverse transfer pulse for vertically transferring the signal charges accumulated in the photoelectric conversion element in the imaging region in the reverse direction is applied to the plurality of first vertical transfer paths, The solid-state electronic imaging device according to claim 1, further comprising a first drive circuit that stops transfer pulses to the plurality of second vertical transfer paths.
【請求項4】 上記第2の水平転送路は,上記複数の第
2の垂直転送路のうちの一部から垂直転送された信号電
荷を水平方向に転送するものである,請求項1に記載の
固体電子撮像装置。
4. The second horizontal transfer path is for transferring the signal charges vertically transferred from a part of the plurality of second vertical transfer paths in the horizontal direction. Solid-state electronic imaging device.
【請求項5】 上記撮像領域の上記光電変換素子を遮光
する機械的シャッタ手段により上記光電変換素子が遮光
されたときに上記複数の第1の垂直転送路に蓄積されて
いる不要電荷を上記蓄積領域の上記複数の第2の垂直転
送路に転送するように上記複数の第1の垂直転送路を駆
動する第2の駆動回路,および上記第2の駆動回路によ
り上記不要電荷が上記第2の垂直転送路に転送したこと
に応じて,上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を上
記第1の垂直転送路にシフトする転送ゲート,を備えた
請求項1に記載の固体電子撮像装置。
5. The unnecessary charges accumulated in the plurality of first vertical transfer paths when the photoelectric conversion element is shielded by a mechanical shutter unit that shields the photoelectric conversion element in the imaging region. A second drive circuit that drives the plurality of first vertical transfer paths so as to transfer to the plurality of second vertical transfer paths in a region, and the second drive circuit causes the unnecessary charges to be removed by the second drive circuit. The solid-state electronic imaging device according to claim 1, further comprising a transfer gate that shifts the signal charge accumulated in the photoelectric conversion element to the first vertical transfer path in response to being transferred to the vertical transfer path.
【請求項6】 上記撮像領域の上記複数の第1の垂直転
送路の数よりも上記蓄積領域の上記複数の第1の垂直転
送路の数の方が少ないものであり,対応する上記第2の
垂直転送路が無い上記第1の垂直転送路については正方
向の垂直転送の出力部分に信号電荷排出用ドレインが形
成されているものである,請求項1に記載の固体電子撮
像装置。
6. The number of the plurality of first vertical transfer paths in the storage area is smaller than the number of the plurality of first vertical transfer paths in the imaging area, and the corresponding second 2. The solid-state electronic image pickup device according to claim 1, wherein the first vertical transfer path having no vertical transfer path has a drain for discharging signal charges formed at an output portion of vertical transfer in the positive direction.
【請求項7】 水平方向および垂直方向に多数配列され
た光電変換素子,および上記光電変換素子の各列に隣接
して配置され,上記光電変換素子に蓄積された信号電荷
を垂直転送する複数の第1の垂直転送路を有する撮像領
域,および上記撮像領域の上記第1の垂直転送路を正方
向に垂直転送された信号電荷を垂直方向にさらに転送す
る複数の第2の垂直転送路を有する蓄積領域を備えた固
体電子撮像装置において,上記複数の第1の垂直転送路
を正または逆方向に選択的に垂直転送可能とし,上記撮
像領域の上記複数の第1の垂直転送路を逆方向に垂直転
送された信号電荷を水平方向に転送する第1の水平転送
路および上記蓄積領域の上記複数の第2の垂直転送路を
正方向に垂直転送された信号電荷を水平方向に転送する
第2の水平転送路を設け,静止画記録指令に応じて上記
撮像領域の上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を上
記複数の第1の垂直転送路および上記第1の水平転送路
を介して出力するように上記複数の第1の垂直転送路お
よび上記第1の水平転送路を制御し,動画記録指令に応
じて上記撮像領域の上記光電変換素子に蓄積された信号
電荷を上記複数の第1の垂直転送路,上記複数の第2の
垂直転送路および上記第2の水平転送路を介して出力す
るように,上記複数の第1の垂直転送路,上記複数の第
2の垂直転送路および上記第2の水平転送路を制御す
る,を備えた固体電子撮像装置の駆動方法。
7. A plurality of photoelectric conversion elements arranged in a horizontal direction and a vertical direction, and a plurality of photoelectric conversion elements arranged adjacent to each column of the photoelectric conversion elements and vertically transferring signal charges accumulated in the photoelectric conversion elements. An image pickup area having a first vertical transfer path, and a plurality of second vertical transfer paths for further transferring in the vertical direction the signal charges vertically transferred in the positive direction on the first vertical transfer path of the image pickup area. In a solid-state electronic imaging device having a storage area, the plurality of first vertical transfer paths can be selectively vertically transferred in a forward or reverse direction, and the plurality of first vertical transfer paths in the imaging area are reversely transferred. A first horizontal transfer path for transferring the signal charges vertically transferred to the first horizontal transfer path and a plurality of second vertical transfer paths of the storage region for horizontally transferring the signal charges vertically transferred to the plurality of second vertical transfer paths. 2 horizontal transfer paths A plurality of the plurality of first vertical transfer paths and the plurality of first horizontal transfer paths for outputting the signal charges accumulated in the photoelectric conversion elements in the imaging area in response to a still image recording command. Controlling the first vertical transfer path and the first horizontal transfer path of the first vertical transfer path of the plurality of first vertical transfer paths in response to a moving image recording command to transfer the signal charge accumulated in the photoelectric conversion element of the imaging region. The plurality of first vertical transfer paths, the plurality of second vertical transfer paths and the second horizontal so as to output via the plurality of second vertical transfer paths and the second horizontal transfer path. A method for driving a solid-state electronic image pickup device, comprising: controlling a transfer path.
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