JP2557798B2 - 撮像装置用線形カラー電荷結合素子 - Google Patents
撮像装置用線形カラー電荷結合素子Info
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Description
の電荷結合素子(CCD)及びその駆動方法に関し、特
にカラーイメージの撮像に適するようにした線形CCD
構造およびCCD駆動方法に関する。
ように、光の三原色である赤色,緑色,青色別の線形C
CDの3セットから構成される。各々のCCDセットは
フォトダイオードアレー(PDアレー)3,4,5と、
PDアレーの両側に位置したシフトゲート2と、シフト
ゲートの上下に配設した水平CCDアナログシフトレジ
スタ(HCCD)1と、素子の一側に配設したFD(F
loating Diffusion)6と、FDに連
結されたセンシングアンプ7とから構成される。
動作を説明する。PDアレーの各PDから光電変換され
た信号電荷をシフトゲート2がオンされる時、HCCD
1に移動させ、PDの順番を奇数と偶数とに分けて上下
に配設したHCCD1にそれぞれ移動させた後HCCD
のクロックにより、図1の右側の方向に移動させて、F
D6およびシングアンプ7により信号を生成する。
ラーフィルターの以外の構成は互いに同一であり、その
動作も同一であり、赤色,緑色,青色の3つの出力
(R,G,B)に赤色,緑色,青色に相当する信号が出
力される。
CCDは、フォトダイオードアレーの一つ当たり2個の
HCCDと1個のFDおよびセンシングアンプを必要と
するので、R,G,B3色を抽出するためには、その構
造が黒白用線形CCD構造より3倍程複雑であり、Rと
G,かつGとBとの間の空間に、それぞれ2個のシフト
レジストと2個のHCCDとが配設されるので、各フォ
トダイオードアレー間の間隔が広くなって色分離度が垂
直方向に悪くなる問題がある。本発明の目的は、構造の
簡単化であり、かつ色分離度および解象度が向上された
線形カラーCCDの構造およびその駆動方法を提供する
ことにある。
めに、本発明によれば、緑色感知用フォトダイオードア
レーを中央に配設し、その上下に赤色感知用フォトダイ
オードアレーおよび青色感知用フォトダイオードアレー
を配置して構成する光電変換器により信号電荷を生成す
るフォトダイオードアレー部と、前記緑色感知用フォト
ダイオードアレーと赤色感知用フォトダイオードアレー
間、および緑色感知用フォトダイオードアレーと青色感
知用フォトダイオードアレー間にそれぞれ位置し、前記
各々のフォトダイオードアレーから生成された信号電荷
を受けて所定方向に移動させる水平CCDシフトレジス
タ部と、前記水平CCDシフトレジスタ部の上下に位置
し、オン,オフ動作により前記フォトダイオードアレー
から生成された信号電荷を前記水平CCDシフトレジス
タ部に移動させるシフトゲート部と、を含んで構成され
たことを特徴とする。
のである。本発明による線形CCD構造は、図2に示す
ように、R,G,B用PDアレー3,4,5をそれぞれ
別体に配設し、RとGとの間、およびGとBとの間にH
CCD1をそれぞれ配設した。前記HCCD1は2相
(2−phase)二重ポリシリコン構造であり、従来
と同一である。緑色用PD4は、図3に示すように、赤
色,青色に比べて水平方向への幅が1/2となるように
構成する。緑色用PD4における電荷出口は各PD4の
中央に設けてもよいが、赤色や青色用PDの電荷出口は
中央からずれていることが望ましい。すなわちFD6の
方から見るとき、図3に示すように、赤色は中央線から
右方に、青色は中央線から左方に位置するようにして、
緑色用PD4からの電荷が利用される方向と同一の線上
にあるようにする。
CDの動作を説明すれば、赤色/青色感知用PD3,5
から光電変換された信号電荷は、一定時間累積された後
図4に示すように、シフトゲート(φsg-R/B)がオンさ
れる時、図2の実線の矢印方向にPD3,4からHCC
D1に電荷が移動する。その後図4のHφ1 ,Hφ2の
クロックパルスによりFD6の方に水平移動して、図4
の出力のように青色,赤色,青色の順にリセットクロッ
クに合わせて出力信号を得る。
れた信号電荷は図4のシフトゲート(φsg−G )がオ
ンされる時、例えば奇数番目のPD電荷は下方のHCC
D1に、偶数番目は上方のHCCDに、図2のように点
線矢印の方向に移動する。その後図4のHφ1,Hφ2
のクロックパルスにより右方に移動してFD6およびセ
ンシングアンプ7により信号電荷は電圧として図4の出
力波形の中央部のように出力される。この時、緑色用P
D4は縦軸の大きさは赤色や青色の場合と同一である
が、横軸の大きさが赤色,青色の場合より1/2の大き
さで小さく、PD数は多いので高解象度の輝度信号が得
られる。
は低くて、明暗を表わす輝度信号の解象度は非常に優れ
るのでR,G,Bの全てのPDの大きさを小さくし、数
を増加させて解象度を高めることよりも、輝度信号に関
連する緑色のものだけPDの大きさを減らし、赤色およ
び青色はPDの大きさを増加させると構造が簡単になる
だけでなく、解象度も高まる。
従来の線形CCDに比べてHCCD、シフトゲート、F
Dおよびセンシングアンプ数を大幅に減らすことができ
るので、構造が簡単でありR,G,Bの縦軸の間隔が減
って色分離度が向上され、緑色感知用PDを赤色/青色
感知用PDの幅より1/2に減少することにより、解象
度が2倍以上向上される効果がある。
合素子構造図である。
素子構造図である。
素子の部分構造図である。
素子のタイミング図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 中央に配置した緑色感知用フォトダイオ
ードアレー(4)と、その上下に配置した赤色感知用フ
ォトダイオードアレー(3)および青色感知用フォトダ
イオードアレー(5)からなり、前記緑色感知用フォト
ダイオードアレー(4)のフォトダイオードアレー単位
セルは、前記赤色感知用フォトダイオードアレー(3)
および青色感知用フォトダイオードアレー(5)のそれ
ぞれのフォトダイオードアレー単位セルに比べて水平幅
が1/2である光電変換器により信号電荷を生成するフ
ォトダイオードアレー部と、 前記緑色感知用フォトダイオードアレー(4)と赤色感
知用フォトダイオードアレー(3)間、および緑色感知
用フォトダイオードアレー(4)と青色感知用フォトダ
イオードアレー(5)間にそれぞれ位置し、前記各々の
フォトダイオードアレー(4)から生成された信号電荷
を受けて所定の方向に移動させる水平CCDシフトレジ
スタ部(1)と、 前記水平CCDシフトレジスタ部(1)の上下に位置し
オン,オフ動作により前記フォトダイオードアレーから
生成された信号電荷を前記水平CCDシフトレジスタ部
(1)に移動させるシフトゲート部(2)と、 を有することを特徴とする撮像装置用線形カラーの電荷
結合素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5342287A JP2557798B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 撮像装置用線形カラー電荷結合素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5342287A JP2557798B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 撮像装置用線形カラー電荷結合素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07203123A JPH07203123A (ja) | 1995-08-04 |
JP2557798B2 true JP2557798B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=18352561
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5342287A Expired - Fee Related JP2557798B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 撮像装置用線形カラー電荷結合素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2557798B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3102348B2 (ja) * | 1996-05-30 | 2000-10-23 | 日本電気株式会社 | カラーリニアイメージセンサおよびその駆動方法 |
TW454407B (en) | 1998-09-16 | 2001-09-11 | Nippon Electric Co | Semiconductor device and the manufacturing method thereof, image sensor apparatus comprising the same, and the image reader comprising the same |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6276960A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-09 | Seiko Epson Corp | カラ−ccdラインセンサ |
-
1993
- 1993-12-15 JP JP5342287A patent/JP2557798B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07203123A (ja) | 1995-08-04 |
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