JP2739585B2 - Driving method of solid-state imaging device - Google Patents

Driving method of solid-state imaging device

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JP2739585B2
JP2739585B2 JP1015142A JP1514289A JP2739585B2 JP 2739585 B2 JP2739585 B2 JP 2739585B2 JP 1015142 A JP1015142 A JP 1015142A JP 1514289 A JP1514289 A JP 1514289A JP 2739585 B2 JP2739585 B2 JP 2739585B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、固体撮像デバイスの信号電荷読出し方式に
関し、特に標準テレビジョン方式の垂直走査線数よりも
垂直方向の画素数の多い高画素型固体撮像デバイスにお
ける信号電荷転送方法に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal charge reading method for a solid-state imaging device, and more particularly to a high pixel type having a larger number of pixels in the vertical direction than the number of vertical scanning lines in a standard television system. The present invention relates to a signal charge transfer method in a solid-state imaging device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

被写体像をより鮮明に撮影するためには、固体撮像デ
バイスの画素数を増やし且つ画素密度を高めることが重
要である。例えば、一般に使用されるNTSC方式等の標準
テレビジョン方式に準拠して被写体像を再生する場合、
この方式の垂直走査線数以上の画素密度を有する固体撮
像デバイスを備えたカメラで撮影することが再生画像を
鮮明にするために必要となる。
In order to more clearly capture the subject image, it is important to increase the number of pixels and the pixel density of the solid-state imaging device. For example, when reproducing a subject image in accordance with a commonly used standard television system such as the NTSC system,
In order to sharpen a reproduced image, it is necessary to take an image with a camera equipped with a solid-state imaging device having a pixel density equal to or greater than the number of vertical scanning lines in this system.

従来、このような原理に基づいて、本特許出願人は第
5図に示す構造の高画素型固体撮像デバイスを開発し
た。
Conventionally, based on such a principle, the present applicant has developed a high pixel type solid-state imaging device having a structure shown in FIG.

まず、第5図に基づいて構造を説明すると、1はイン
ター・ライン・トランスファ方式の電荷結合形固体撮像
デバイス(IT−CCD)の受光部であり、受光部1には水
平及び垂直方向に沿ってマトリックス状に配列された80
0×1000個の画素と、これらの垂直方向に配列する画素
群に隣接する800本の垂直電荷転送路が形成されてい
る。
First, the structure will be described with reference to FIG. 5. Reference numeral 1 denotes a light receiving unit of an inter-line transfer type charge-coupled solid-state imaging device (IT-CCD). 80 arranged in a matrix
0 × 1000 pixels and 800 vertical charge transfer paths adjacent to these vertically arranged pixel groups are formed.

各画素の表面には、図示するように、水平方向に延び
る緑色ストライプ・フィルタ(G)が一行置きに設けら
れると共に、それらの緑色ストライプ・フィルタ(G)
の間に赤(R)と青(B)のモザイク・フィルタが完全
市松状に配列されている。
As shown in the drawing, on the surface of each pixel, green stripe filters (G) extending in the horizontal direction are provided in every other row, and the green stripe filters (G) are provided.
Between them, mosaic filters of red (R) and blue (B) are arranged in a completely checkered pattern.

2は垂直走査回路であり、受光部1の各画素に発生し
た信号電荷を上記垂直電荷転送路によって垂直方向へ転
送させるための駆動信号を発生する。
Reference numeral 2 denotes a vertical scanning circuit, which generates a drive signal for transferring signal charges generated in each pixel of the light receiving section 1 in the vertical direction through the vertical charge transfer path.

3はCCDから成る水平電荷転送路であり、受光部1か
ら転送されて来る信号電荷を一行ずつ受け取って、これ
らの信号電荷を出力アンプ4側へ水平転送することによ
って直列の時系列信号として出力させる。
Reference numeral 3 denotes a horizontal charge transfer path composed of a CCD, which receives the signal charges transferred from the light receiving section 1 line by line and transfers these signal charges horizontally to the output amplifier 4 to output them as serial time-series signals. Let it.

5は水平走査回路であり、受光部1から転送されて来
る信号電荷の転送タイミングに同期して、水平電荷転送
路3が所定タイミングで信号電荷を出力側へ転送するた
めの駆動信号を発生する。
Reference numeral 5 denotes a horizontal scanning circuit which generates a drive signal for the horizontal charge transfer path 3 to transfer the signal charge to the output side at a predetermined timing in synchronization with the transfer timing of the signal charge transferred from the light receiving unit 1. .

第6図は受光部1に設けられた画素と垂直電荷転送路
の一部を示し、同図に基づいて更に受光部1の構造を詳
細に説明すると、G11〜C15,G31〜G35,G51〜G55,G71〜G
75が緑色ストライプ・フィルタを設けた画素であり、こ
れらの画素群の間に赤と青のモザイク・フィルタが設け
られた画素群B22,B24,B43,B45,B62,B64,B83,B85とR21,R
23,R25,R42,R44,R61,R63,R65,R82,R84が完全市松状に配
列されている。これらの画素群の垂直方向に配列される
画素群に隣接して垂直電荷転送路L1〜L5が形成されてい
る。そして、これらの垂直電荷転送路L1〜L5の上面に
は、画素を遮光しないようにして水平方向に延びる複数
のゲート電極g1〜g17が形成され、これらのゲート電極
には垂直走査回路2で発生される駆動信号φ1A2
3A41B3Bが供給される。
Figure 6 shows a portion of a pixel and the vertical charge transfer path provided on the light receiving portion 1, further illustrating the construction of the light receiving unit 1 in detail with reference to the drawing, G 11 ~C 15, G 31 ~G 35 , G 51 -G 55 , G 71 -G
75 is a pixel in which a green stripe filter, the pixel group mosaic filters red and blue are provided between these pixels B 22, B 24, B 43 , B 45, B 62, B 64 , B 83 , B 85 and R 21 , R
23 , R 25 , R 42 , R 44 , R 61 , R 63 , R 65 , R 82 , and R 84 are arranged in a complete checkered pattern. These vertical charge transfer paths L 1 ~L 5 adjacent to the pixel group arranged in the vertical direction of the pixel group is formed. And these on the upper surface of the vertical charge transfer paths L 1 ~L 5, is formed a plurality of gate electrodes g 1 to g 17 extending in the horizontal direction so as not to shield the pixels, these gate electrodes vertical scanning Drive signals φ 1A , φ 2 , φ generated by circuit 2
3A, φ 4, φ 1B, φ 3B is supplied.

これらのゲート電極は、2本が一組となって各行の画
素群に対応し(例えば、ゲート電極g1とg2が画素G11〜G
15に対応する)、各画素毎に2個ずつの電荷転送エレメ
ントを各垂直電荷転送路L1〜L5に発生させることによっ
て信号電荷を水平電荷転送路3へ転送させる。
These gate electrodes, two have become one set corresponding to each row of pixel groups (for example, a gate electrode g 1 and g 2 are pixels G 11 ~G
Corresponding to 15), to transfer the signal charges to the horizontal charge transfer path 3 by generating a charge transfer elements of two on each vertical charge transfer paths L 1 ~L 5 for each pixel.

ここで、第6図では画素G11のトランスファ・ゲートT
G11を代表して示すが、夫々の画素とそれらに隣接する
垂直電荷転送路の間をオン・オフ制御するトランスファ
・ゲートが形成されている。
Here, in the sixth FIG transfer gate T of the pixels G 11
It is shown on behalf of the G 11, but transfer gate for on-off control between each pixel and the vertical charge transfer path adjacent to them are formed.

尚、図示しないが、垂直電荷転送路と画素及びトラン
スファ・ゲートを除く部分はアイソレーション領域とな
っている。
Although not shown, the portion excluding the vertical charge transfer path, the pixel, and the transfer gate is an isolation region.

そして、2行の画素群を一組として交互に第1のフィ
ールドAと第2のフィールドBに分けられ、例えば、第
1のフィールドAをNTSC方式の奇数フィールドに対応さ
せ、第2のフィールドBを偶数フィールドに対応させて
いる。
Then, the pixel groups of two rows are alternately divided into a first field A and a second field B as a set. For example, the first field A is made to correspond to the odd field of the NTSC system, and the second field B is set. Correspond to the even field.

次に、かかる固体撮像デバイスの作動を第7図のタイ
ミングチャートおよび第8図及び第9図のポテンシャル
プロフィールに基づいて説明する。
Next, the operation of the solid-state imaging device will be described based on the timing chart of FIG. 7 and the potential profiles of FIGS. 8 and 9.

第7図は各フィールド走査期間における駆動信号のタ
イミングを示し、まず、第1のフィールド走査期間の作
動を説明すると、時刻t1において、駆動信号φ1A1B
とφを“L"レベル、φ3A3Bとφを“M"レベルに
することによって垂直電荷転送路に夫々の駆動信号に対
応する信号電荷転送エレメントを発生させ、この状態で
時刻t2において駆動信号φ3Aを“H"レベルにすることに
よって、駆動信号φ3Aの印加されたゲート電極g3,g11
対応する画素(即ち、第1のフィールドAの赤と青のフ
ィルタが設けられた画素)のトランスファ・ゲートをオ
ンにして所定の画素の信号電荷を信号電荷転送エレメン
トへ転送する。次に、時刻t3において、駆動信号φ1A,
φ1Bを“M"レベル、φ3A3Bを“L"レベル
にすることによって、垂直電荷転送路の電荷転送エレメ
ントのポテンシャルを変化させ、信号電荷を水平電荷転
送路側へ1エレメント分だけ転送させる。次に、時刻t4
において、駆動信号φ1Aだけを“H"レベルにすることに
よって、第8図に示すように駆動信号φ1Aの印加された
ゲート電極g1,g9に対応する画素(即ち、第1のフィー
ルドAの緑色ストライプ・フィルタが設けられた画素)
のトランスファ・ゲートをオンにして所定の画素の信号
電荷を信号電荷転送エレメントへ転送する。尚、この信
号電荷の垂直電荷転送路への転送処理はNTSC方式の垂直
ブランキング期間に相当する期間TVBにおいて完了され
る。
Figure 7 shows the timing of the drive signal in each field scanning period, first, to describe the operation of the first field scanning period, at time t 1, the driving signals phi 1A, phi 1B
And φ 2 to “L” level and φ 3A , φ 3B and φ 4 to “M” level to generate signal charge transfer elements corresponding to the respective drive signals in the vertical charge transfer path. by the "H" level driving signal phi 3A at t 2, pixels corresponding to the gate electrode g 3, g 11 applied driving signal phi 3A (i.e., the red and blue of the first field a filter (A pixel provided with) is turned on to transfer the signal charge of a predetermined pixel to the signal charge transfer element. Then, at time t 3, the driving signals phi 1A,
By setting φ 1B and φ 2 to “M” level and φ 3A , φ 3B and φ 4 to “L” level, the potential of the charge transfer element of the vertical charge transfer path is changed, and the signal charge is transferred to the horizontal charge transfer path side. To one element. Next, at time t 4
In FIG. 8, only the drive signal φ 1A is set to “H” level, thereby the pixels (ie, the first field) corresponding to the gate electrodes g 1 and g 9 to which the drive signal φ 1A is applied as shown in FIG. A pixel provided with green stripe filter of A)
Is turned on to transfer the signal charge of a predetermined pixel to the signal charge transfer element. The process of transferring the signal charges to the vertical charge transfer path is completed in a period TVB corresponding to a vertical blanking period of the NTSC system.

次に、時刻t5から時刻t6までの間に図示するような波
形の駆動信号が各ゲート電極に供給されることによっ
て、第1のフィールドAの画素に係る信号電荷を水平電
荷転送路側へ転送する。ここで、図中の期間τがNTSC
方式の1水平走査期間(1H)に相当し、τHBが水平ブラ
ンキング期間に相当し、各駆動信号はこれらの期間内に
変化する。そして、信号電荷を二行転送する毎に各水平
走査期間において2本の水平電荷転送路3が信号電荷を
出力端子側へ転送することを繰り返すことによって第1
のフィールドAの画素に発生した信号電荷を読み出す。
Then, from time t 5 by a drive signal having a waveform as shown is supplied to the gate electrode between times t 6, the horizontal charge transfer path side signal charges according to the pixels of the first field A Forward. Here, the period τ S in the figure is NTSC
HB corresponds to one horizontal scanning period (1H) of the system, τ HB corresponds to a horizontal blanking period, and each drive signal changes within these periods. Then, every time two rows of signal charges are transferred, the two horizontal charge transfer paths 3 repeatedly transfer signal charges to the output terminal side in each horizontal scanning period to repeat the first step.
The signal charges generated in the pixels in the field A are read out.

次に、第2のフィールドBの画素に発生した信号電荷
を読み出す。即ち、次の垂直ブランキング期間に相当す
る期間TVBにおいて、第1のフィールド走査期間の処理
と同様に駆動信号が変化する。但し、第2のフィールド
Bに係る画素に発生した信号電荷を読み出すために、時
刻t7と時刻t8において駆動信号φ3Bとφ1Bを“H"レベル
にすることによって信号電荷を第9図に示すように隣の
垂直電荷転送路の所定の電荷転送エレメントへ転送させ
る(尚、第9図は時刻t8において駆動信号φ1Bが“H"レ
ベルの場合を示す)。そして、時刻t9〜t10において、
先の時刻t5〜t6と同様のタイミングの駆動信号を各ゲー
ト電極に印加することによって、第2のフィールドBの
画素に発生した信号電荷を読み出す。
Next, the signal charges generated in the pixels of the second field B are read. That is, in the period TVB corresponding to the next vertical blanking period, the drive signal changes similarly to the processing in the first field scanning period. However, FIG. 9 a signal charge by the second to read out the signal charges generated in pixels of the field B, and driving signals phi 3B and phi 1B at time t 7 and time t 8 "H" level is transferred to the predetermined charge transfer elements of the vertical charge transfer path next as shown in (Note that Figure 9 shows the case where the driving signals phi 1B at time t 8 is at the "H" level). Then, at times t 9 to t 10 ,
By applying the previous similar timing drive signals between the time t 5 ~t 6 of each gate electrode, reads out a signal charge generated in the pixels of the second field B.

このように、第1,第2のフィールド走査を行うことに
よって1フレーム分の画素信号を読み出している。
As described above, the pixel signals for one frame are read out by performing the first and second field scans.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、このような従来の固体撮像デバイスの
駆動方法においては、第8図に示すように、フォトダイ
オードから垂直転送路へ移した時の電荷の位置は、第1
フィールドでは、緑色に対応する電荷がφ1A電極
下、赤,青色に対応する電荷がφ1B電極下に存在
するが、第2フィールドでは、緑色に対応する電荷がφ
1B電極下、赤,青色に対応する電荷がφ1A
極下に存在している。
However, in such a conventional method of driving a solid-state imaging device, as shown in FIG. 8, the position of the electric charge when moving from the photodiode to the vertical transfer path is the first position.
In the field, charge phi 1A corresponding to the green, phi 2 electrodes under red, charge phi 1B corresponding to blue, but existing under phi 2 electrode, in the second field, electric charge corresponding to green phi
1B, under phi 2 electrodes, red, charge corresponding to the blue phi 1A, are present under the phi 2 electrodes.

したがって、従来のようにこのまま1水平期間ごとに
2行の垂直転送を行なった場合、第1フィールドと第2
フィールドで緑色に対応るす信号の出力アンプと青,赤
色に対応する信号の出力アンプが入れ換わってしまい、
外部回路とつなぐために信号切換回路が必要となるとと
もに、出力アンプ特性の違いによる、フィールド・フリ
ッカーが発生するという問題があった。
Therefore, when two rows of vertical transfer are performed every one horizontal period as in the prior art, the first field and the second
In the field, the output amplifier of the signal corresponding to green and the output amplifier of the signal corresponding to blue and red are switched,
There is a problem that a signal switching circuit is required to connect to an external circuit, and a field flicker occurs due to a difference in output amplifier characteristics.

本発明はこのような従来の課題に鑑みて成されたもの
であり、出力信号を処理するための外部回路を簡素且つ
小型にすると共に、フィールド・フリッカーを生じない
信号電荷転送方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a conventional problem, and provides a signal charge transfer method which does not cause a field flicker while simplifying and miniaturizing an external circuit for processing an output signal. With the goal.

〔課題を解決するためのの手段〕[Means for solving the problem]

このような目的を達成するための本発明は、垂直及び
水平方向に沿ってマトリックス状に配列された複数の画
素と、これらの垂直方向に配列する画素群に隣接する複
数の垂直電荷転送路を有し、各画素の表面には、水平方
向に延びる緑色ストライプ・フィルタが一行置きに設け
られると共に、それらの緑色ストライプ・フィルタ
(G)の間に赤(R)と青(B)のモザイク・フィルタ
が完全市松状に配列され、これらの水平方向に延びる互
いに隣合う2行の画素群を一組として垂直方向に交互に
第1,第2のフィールドが設定された構造を有し、1水平
期間に2行の垂直転送を行なう電荷結合型固体撮像デバ
イスにおいて、上記各フィールドにおける垂直転送開始
の際に、どちらか一方のフィールドにおいて最初の垂直
転送を一行のみ行ない、緑色に対応する信号の出力と
青,赤色に対応する信号の出力がそれぞれ2つのフィー
ルドで同一の出力アンプから得られるようにした。
In order to achieve such an object, the present invention includes a plurality of pixels arranged in a matrix along the vertical and horizontal directions, and a plurality of vertical charge transfer paths adjacent to a group of pixels arranged in the vertical direction. A green stripe filter extending in the horizontal direction is provided every other row on the surface of each pixel, and a mosaic filter of red (R) and blue (B) is provided between the green stripe filters (G). The filters are arranged in a complete checkerboard pattern, and have a structure in which the first and second fields are alternately set in the vertical direction with one set of two horizontally adjacent pixel groups extending in the horizontal direction. In the charge-coupled solid-state imaging device that performs two rows of vertical transfer during the period, at the time of starting the vertical transfer in each of the fields, the first vertical transfer is performed only in one of the two fields, Output and blue signals corresponding to the colors, the output signals corresponding to red is to be obtained from the same output amplifier in two fields, respectively.

〔作用〕 このような方式で信号電荷を読み出す本発明にあって
は、垂直電荷転送路にて各フィールド走査毎に信号電荷
を読み出す際に、夫々のフィールド走査における信号電
荷の読み出し順序を等しくしたので、出力後の信号の処
理に都合がよいと共に、各フィールド走査において電気
的に特性の揃ったフィールド・フリッカーの無い信号を
出力することができる。
[Operation] In the present invention for reading out signal charges in such a manner, when reading out signal charges for each field scan in the vertical charge transfer path, the order of reading out signal charges in each field scan is made equal. Therefore, it is convenient to process the output signal, and it is possible to output a signal without electric field flicker, which is electrically uniform in each field scan.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を図面と共に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、この発明を適用する固体撮像デバイスは第5図
および第6図に示すのと同様の構造を有した高画素型固
体撮像デバイスである。即ち、インター・ライン・トラ
ンスファ方式の電荷結合型固体撮像デバイスと同様の構
造にして、水平方向に延びる互いに隣合う2行の画素群
を一組として垂直方向に交互に第1,第2のフィールドが
設定され、各画素の表面には、垂直方向に一行置きに緑
色ストライプ・フィルタが設けられると共にこれらの緑
色ストライプ・フィルタの間に赤と青のモザイク・フィ
ルタが完全市松状に配列されている。
First, a solid-state imaging device to which the present invention is applied is a high-pixel type solid-state imaging device having a structure similar to that shown in FIGS. In other words, the first and second fields are alternately arranged in the vertical direction by using a structure similar to that of the charge coupled solid-state imaging device of the inter line transfer system, and forming a set of two adjacent rows of pixels extending in the horizontal direction. Are set, and on the surface of each pixel, green stripe filters are provided every other row in the vertical direction, and red and blue mosaic filters are arranged in a completely checkered pattern between these green stripe filters. .

次に、かかる構造の固体撮像デバイスの信号電荷読出
し方式を第1図及び第2図のタイミングチャート及び第
3図及び第4図のポテンシャルプロフィールと共に説明
する。尚、説明の都合上、第5図および第6図に示すデ
バイスのゲート電極に第1図に示す本発明に係るタイミ
ングの駆動信号を適用した場合を説明する。
Next, a signal charge reading method of the solid-state imaging device having such a structure will be described with reference to the timing charts of FIGS. 1 and 2 and the potential profiles of FIGS. 3 and 4. For convenience of explanation, a case will be described in which the timing drive signal according to the present invention shown in FIG. 1 is applied to the gate electrode of the device shown in FIGS. 5 and 6.

第1図は各フィールド走査期間における駆動信号のタ
イミングを示し、まず、第1のフィールド走査期間の作
動は従来の第1フィールド走査期間(第7図)と同一で
ある。すなわちt4の時刻において、第1フィールドにお
ける緑色に対応する信号電荷と青,赤色に対応する信号
電荷が第3図に示すように転送路へ移される。次に、時
刻t6から時刻t8までの間に図示するような波形の駆動信
号が各ゲート電極に供給されることにより、第1のフィ
ールドAの画素に係る信号電荷を水平電荷転送路側へ転
送する。ここで図中の期間τがNTSC方式の1水平走査
期間(1H)に相当し、τHBが水平ブランキング期間に相
当し、各駆動信号はこれらの期間に同期して変化する。
更に詳述すれば、各水平ブランキング期間τHBにおける
駆動信号φ1A1B23A3Bの波形は第2図
に示すようなタイミングの矩形波であり、図示するよう
に夫々の駆動信号が所定のタイミングで2回のレベル反
転を行うことによって、信号電荷を2行分だけ転送する
ことができる。
FIG. 1 shows the timing of the drive signal in each field scanning period. First, the operation of the first field scanning period is the same as that of the conventional first field scanning period (FIG. 7). That is, in time t 4, the signal charges and blue signal charges corresponding to the red corresponding to the green in the first field is transferred to the transfer path as shown in Figure 3. Then, from time t 6 by a drive signal having a waveform as shown until time t 8 is supplied to the gate electrode, to the horizontal charge transfer path side signal charges according to the pixels of the first field A Forward. Here, a period τ S in the figure corresponds to one horizontal scanning period (1H) of the NTSC system, τ HB corresponds to a horizontal blanking period, and each drive signal changes in synchronization with these periods.
More specifically, the waveforms of the drive signals φ 1A , φ 1B , φ 2 , φ 3A , φ 3B , φ 4 in each horizontal blanking period τ HB are rectangular waves having timings as shown in FIG. As shown in the figure, the signal charges can be transferred for two rows by performing the level inversion twice at a predetermined timing for each drive signal.

そして、信号電荷を2行転送する毎に各水平走査期間
(1H)において2本の水平電荷転送路3が信号電荷を出
力端子側へ転送することによって第1のフィールドAの
画素に発生した信号電荷を読み出す。
Each time two rows of signal charges are transferred, two horizontal charge transfer paths 3 transfer the signal charges to the output terminal side in each horizontal scanning period (1H), so that the signals generated in the pixels of the first field A are generated. Read out the charge.

次に、第2のフィールドBの画素に発生した信号電荷
を読み出す。即ち、次の垂直ブランキング期間に相当す
る期間TVBにおいて、第1のフィールド走査期間の処理
と同様に駆動信号が変化する。但し、第2のフィールド
Bに係る画素に発生した信号電荷を読み出すために、時
刻t9,t10において駆動信号φ1Bとφ3Bをそれぞれ“H"レ
ベルにすることによって信号電荷を隣の垂直電荷転送路
の所定の電荷転送エレメントへ転送させる。そして、時
刻t11〜t12において、先の時刻t6〜t9と同様のタイミン
グの駆動信号を各ゲート電極に印加することによって、
第2のフィールドBの画素に発生した信号電荷を読み出
す。但し、時刻t11を含む最初の水平ブランキング期間
においては、第1のフィールド走査時の時刻t6〜t7の場
合とは異なり、各駆動信号が第2図に示すようなタイミ
ングの矩形波の内の1回のレベル反転だけを行う。この
時のポテンシャルを第4図に示す。
Next, the signal charges generated in the pixels of the second field B are read. That is, in the period TVB corresponding to the next vertical blanking period, the drive signal changes similarly to the processing in the first field scanning period. However, in order to read out the signal charges generated in the pixels relating to the second field B, the drive signals φ 1B and φ 3B are set to “H” level at times t 9 and t 10 , respectively, so that the signal charges are shifted to the adjacent vertical direction. The charge is transferred to a predetermined charge transfer element in the charge transfer path. Then, at time t 11 ~t 12, by applying a drive signal having the same timing as the preceding time t 6 ~t 9 to the gate electrode,
The signal charges generated in the pixels in the second field B are read. However, in the first horizontal blanking period including the time t 11, unlike the first field scanning time of the time t 6 ~t 7, the square wave timing as the drive signal shown in FIG. 2 Is performed only once. FIG. 4 shows the potential at this time.

この結果、第2のフィールド走査において、緑色スト
ライプ・フィルタの設けられた画素より発生する信号電
荷と赤/青フィルタの設けられた画素より発生する信号
電荷が読み出しの際に逆にならない。
As a result, in the second field scan, the signal charge generated from the pixel provided with the green stripe filter and the signal charge generated from the pixel provided with the red / blue filter are not reversed at the time of reading.

このように、第1,第2のフィールド走査を行うことに
よって1フレーム分の画素信号を読み出している。
As described above, the pixel signals for one frame are read out by performing the first and second field scans.

以上説明したように、この実施例によれば、第1図の
タイミング・チャートに示すように、垂直電荷転送路へ
移した信号電荷を水平電荷転送路側へ転送読み出しする
際に、第1図の時刻t6とt11で相違を示したように、第
1のフィールド走査と第2のフィールド走査では最初の
信号電荷転送を1行分ずらして転送するので、夫々読み
出される信号電荷の位相を各フィールド走査において等
しくすることができる。即ち、例えば、第1のフィール
ド走査では緑色に係る信号電荷が最初に読み出され、第
2のフィールド走査では赤又は青に係る信号電荷が最初
に読み出される事となると、この固体撮像デバイスに従
属接続する信号処理回路において、各フィールド走査で
読み出された信号を切り換えるための処理が必要となる
が、この実施例では、各フィールド走査の信号電荷を同
位相にして読み出すので、外部の回路を簡略化すること
もできる。又、各々の色信号が2つのフィールドで同一
の出力アンプから得られるため、各フィールドにおいて
電気的特性の揃ったフィールト・フリッカーの無い信号
を読み出すことが出来る。
As described above, according to this embodiment, as shown in the timing chart of FIG. 1, when the signal charge transferred to the vertical charge transfer path is transferred and read out to the horizontal charge transfer path side, the signal charge of FIG. as indicated differences in time t 6 and t 11, since the first field scan and the second field scanning transferring first signal charges transferred by shifting one row, the phase of the respective read signal charges each It can be equal in the field scan. That is, for example, in the first field scan, the green signal charges are read out first, and in the second field scan, the red or blue signal charges are read out first. In the connected signal processing circuit, processing for switching the signal read in each field scan is required. In this embodiment, since the signal charges in each field scan are read out in the same phase, an external circuit is used. It can also be simplified. In addition, since each color signal is obtained from the same output amplifier in two fields, it is possible to read out a signal without electric field flicker having uniform electric characteristics in each field.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明によれば、水平方向に延び
る互いに隣合う2行の画素群を一組として垂直方向に交
互に第1,第2のフィールドが設定され、各画素の表面に
は垂直方向に一行置きに緑色ストライプ・フィルタが設
けられると共にこれらの緑色ストライプ・フィルタの間
に赤と青のモザイク・フィルタが完全市松状に配列され
た構造を有し、1水平期間に2行の垂直転送を行なう電
荷結合型固体撮像デバイスにおいて、各フィールドにお
ける垂直転送開始の際に、どちらか一方のフィールドに
おいて最初の垂直転送を一行のみ行ない、緑色に対応す
る信号の出力と青,赤色に対応する信号の出力がそれぞ
れ2つのフィールドで同一の出力アンプから得られるよ
うにしたので、信号処理を行なうための外部回路との接
続のための切換回路が不要となると同時に出力アンプ特
性の違いによるフィールド・フリッカーの発生を抑える
ことができる。
As described above, according to the present invention, the first and second fields are alternately set in the vertical direction as a set of two adjacent rows of pixel groups extending in the horizontal direction. Green stripe filters are provided every other row in the direction, and red and blue mosaic filters are arranged in a completely checkered pattern between these green stripe filters. Two rows of vertical mosaic filters are arranged in one horizontal period. In a charge-coupled solid-state imaging device that performs transfer, at the start of vertical transfer in each field, the first vertical transfer is performed in only one of the fields, and the output of a signal corresponding to green and the output of signals corresponding to blue and red are performed. Since the signal output is obtained from the same output amplifier in each of two fields, a switching circuit for connection to an external circuit for performing signal processing It is possible to suppress the generation of field flicker caused by the difference of when it comes to simultaneously output amplifier characteristics unnecessary.

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

第1図は本発明による信号電荷読出し方式の一実施例を
示すタイミング・チャート; 第2図は第1図中の要部を拡大して示したタイミング・
チャート; 第3図及び第4図は第1図中の特定時刻でのポテンシャ
ル・プロフィール; 第5図は本発明を適用した固体撮像デバイスの構造説明
図; 第6図は第5図における固体撮像デバイスの受光部の構
造を拡大して示す要部構造説明図; 第7図は従来の駆動法の一例を示すタイミング・チャー
ト; 第8図及び第9図は第7図中の特定時刻でのポテンシャ
ル・プロフィールである。 図中の符号: φ241A1B1A1B;駆動信号 1;受光部 2;垂直走査回路 3;水平電荷転送路 4;出力アンプ 5;水平走査回路 g1〜g17;ゲート電極 G11〜G15,G31〜G35,G51〜G55,G71〜G75;緑色ストライプ
・フィルタを設けた画素 R21,R23,R25,R42,R44,R61,R63,R65,R82,R84;赤色フィル
タを設けた画素 B22,B24,B41,B43,B45,B62,B64,R81,R83,R85;青色フィル
タを設けた画素
FIG. 1 is a timing chart showing an embodiment of a signal charge reading system according to the present invention; FIG. 2 is a timing chart showing an enlarged main part in FIG.
3 and 4 are potential profiles at a specific time in FIG. 1; FIG. 5 is a structural explanatory view of a solid-state imaging device to which the present invention is applied; FIG. 6 is a solid-state imaging in FIG. FIG. 7 is an enlarged view of a main part structure showing the structure of a light receiving portion of the device; FIG. 7 is a timing chart showing an example of a conventional driving method; FIGS. It is a potential profile. Symbols in the figure: φ 2 , φ 4 , φ 1A , φ 1B , φ 1A , φ 1B ; drive signal 1; light receiving section 2; vertical scanning circuit 3; horizontal charge transfer path 4; output amplifier 5; horizontal scanning circuit g 1 to g 17 ; gate electrodes G 11 to G 15 , G 31 to G 35 , G 51 to G 55 , G 71 to G 75 ; pixels R 21 , R 23 , R 25 , R 42 provided with a green stripe filter , R 44, R 61, R 63, R 65, R 82, R 84; pixel B 22 provided with the red filter, B 24, B 41, B 43, B 45, B 62, B 64, R 81, R 83 , R 85 ; Pixel with blue filter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笘 哲夫 神奈川県足柄上郡開成町宮台798 富士 写真フイルム株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−159994(JP,A) 特開 昭63−141485(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Tetsuo Toma 798 Miyadai, Kaisei-cho, Ashigara-gun, Kanagawa Fuji Photo Film Co., Ltd. (56) References JP-A-62-159994 (JP, A) JP-A-63-141485 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】垂直及び水平方向に沿ってマトリックス状
に配列された複数の画素と、これらの垂直方向に配列す
る画素群に隣接する複数の垂直電荷転送路を有し、各画
素の表面には、水平方向に延びる緑色ストライプ・フィ
ルタが一行置きに設けられると共に、それらの緑色スト
ライプ・フィルタ(G)の間に赤(R)と青(B)のモ
ザイク・フィルタが完全市松状に配列され、これらの水
平方向に延びる互いに隣合う2行の画素群を一組として
垂直方向に交互に第1,第2のフィールドが設定された構
造を有し、1水平期間に2行の垂直転送を行なう電荷結
合型の固体撮像デバイスの駆動法において、 前記各フィールドにおける垂直転送開始の際にどちらか
一方のフィールドにおいて最初の垂直転送を一行のみ行
ない、緑色に対応する信号の出力と青、赤色に対応する
信号の出力がそれぞれ2つのフィールドで同一の出力ア
ンプから得られるように転送することを特徴とする固体
撮像デバイスの駆動法。
A plurality of pixels arranged in a matrix along the vertical and horizontal directions; and a plurality of vertical charge transfer paths adjacent to a group of pixels arranged in the vertical direction. Has green stripe filters extending in every other row, and mosaic filters of red (R) and blue (B) are arranged in a completely checkered pattern between the green stripe filters (G). And a structure in which the first and second fields are alternately set in the vertical direction by using a set of two rows of pixel groups adjacent to each other extending in the horizontal direction as a set, and perform two-row vertical transfer in one horizontal period. In the method of driving a charge-coupled solid-state imaging device to be performed, at the time of starting vertical transfer in each of the fields, the first vertical transfer is performed only in one of the fields, and a signal corresponding to green is transmitted. Power and blue driving method of the solid-state imaging device, characterized in that output signals corresponding to red is transferred so as to obtain the same output amplifier in two fields, respectively.
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