JP3395257B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JP3395257B2 JP3395257B2 JP16181093A JP16181093A JP3395257B2 JP 3395257 B2 JP3395257 B2 JP 3395257B2 JP 16181093 A JP16181093 A JP 16181093A JP 16181093 A JP16181093 A JP 16181093A JP 3395257 B2 JP3395257 B2 JP 3395257B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transfer
- vertical transfer
- unit
- vertical
- light receiving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像装置に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】ＣＣＤ固体撮像装置としては、インター
ライントランスファ（ＩＴ）型、フレームインターライ
ントランスファ（ＦＩＴ）型等のＣＣＤ固体撮像装置が
知られている。 【０００３】ＩＴ型ＣＣＤ固体撮像装置は、行列状に配
列された複数の受光部と、各受光部列の一側に配された
複数のＣＣＤ構造の垂直転送レジスタと、ＣＣＤ構造の
水平転送レジスタとから成り、受光部で光電変換された
信号電荷を垂直ブランキング期間で垂直転送レジスタに
読み出した後、水平ブランキング期間で１水平ライン毎
の信号電荷を垂直転送レジスタから水平転送レジスタへ
転送し、水平転送レジスタを通じて出力するようになさ
れる。 【０００４】ＦＩＴ型ＣＣＤ固体撮像装置は、複数の受
光部が行列状に配列され、各受光部列の一側にＣＣＤ構
造の垂直転送レジスタが配されてなる撮像部と、撮像部
の垂直転送レジスタに対応する複数のＣＣＤ構造の垂直
転送レジスタを有する蓄積部と、ＣＣＤ構造の水平転送
レジスタとを有して成り、垂直ブランキング期間で、受
光部の信号電荷を垂直転送レジスタに読み出して後、撮
像部から蓄積部へ高速転送（いわゆるフレームシフト転
送）して一旦蓄積部に信号電荷を蓄積し、次いで水平ブ
ランキング期間で１水平ライン毎の信号電荷を水平転送
レジスタへ転送（いわゆるラインシフト転送）し、水平
転送レジスタを通して出力するようになされる。 【０００５】代表的な信号電荷の読み出し方式として
は、フィールド読み出し、フレーム読み出し等がある。
フィールド読み出しは、フィールド毎に全画素同時に読
み出し、奇数フィールドと偶数フィールドとで夫々異な
る２水平ラインの信号電荷を加算して出力する方式であ
る。 【０００６】フレーム読み出しは、１フレーム期間にわ
たって受光・電荷蓄積が行われ、フィールド毎に、奇数
ラインの受光部の信号電荷のみ、偶数ラインの受光部の
信号電荷のみを交互に読み出す方式であり、所謂インタ
ーレース読み出しを行っている。 【０００７】その他、ＦＩＴ型ＣＣＤ固体撮像装置にお
いて、フレーム読み出し方式であって、しかも第１フィ
ールドの信号電荷を読み出しフレームシフト転送を行っ
た直後に、第２フィールドの信号電荷を読み出してイン
ターレース読み出しを行う方式も提案されている。 【０００８】さらに、ＣＣＤ固体撮像装置を、撮像部の
両側に夫々蓄積部を配し且つ夫々の蓄積部に水平転送レ
ジスタを配した構成とし、撮像部から蓄積部へのフレー
ムシフト転送時に、奇数ラインの信号電荷を一方の蓄積
部へ、偶数ラインの信号電荷を他方の蓄積部へフレーム
シフト転送し、奇数フィールドでは一方の蓄積部の奇数
ラインの信号電荷のみを読み出し、偶数フィールドでは
他方の蓄積部の偶数ラインの信号電荷のみを読み出すよ
うにした方式も提案されている。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】ところで、ＣＣＤ固体
撮像装置において、フレーム周期読み出しで、フレーム
期間内の任意の時点でシャッタを動作させる所謂フルフ
レーム電子シャッタを実現する方法としては、全画素読
み出しすればよいが、しかし、ＩＴ型、ＦＩＴ型等の通
常の構造ではインターレース読み出しが出来ない。 【００１０】また、上述した第１フィールドのフレーム
シフト転送（高速転送）直後に第２フィールドを読み出
しＦＩＴ型ＣＣＤ固体撮像装置では、疑似的にフレーム
電子シャッタとインターレース読み出しが可能である。
しかし、第１フィールドと第２フィールドの読み出し時
期が多少ずれるため、高速シャッタ時に画ずれが生じて
しまう。 【００１１】さらに、撮像部の両側に夫々蓄積部を配し
た両側フレームシフト転送方式のＣＣＤ固体撮像装置で
は、全画素読み出しでインターレースが可能であるが構
造が複雑となる欠点があった。 【００１２】本発明は、上述の点に鑑み、構造が簡単
で、しかもフルフレーム電子シャッタとインターレース
読み出しを可能にした固体撮像装置を提供するものであ
る。 【００１３】 【課題を解決するための手段】本発明に係る固体撮像装
置は、行列状に配された複数の受光部と、この受光部の
一つ置きの列間に配された第１の垂直転送部及び受光部
の残りの一つ置きの列間に配された第２の垂直転送部
と、第１及び第２の垂直転送部よりの電荷を水平方向に
転送する水平転送部と、第１及び第２の垂直転送部と水
平転送部との間に配された蓄積部とを有し、受光部の電
荷を垂直転送部に読み出す読み出しゲート部が、奇数行
に位置する受光部では第１の垂直転送部側に、偶数行に
位置する受光部では第２の垂直転送部側に夫々設けら
れ、蓄積部が第１及び第２の垂直転送部の１列毎に１つ
の蓄積兼転送部を有し、蓄積部と第１及び第２の垂直転
送部との間に、第１及び第２の垂直転送部の電荷を垂直
単位ビット毎に隣合う蓄積兼転送部に交互に振り分ける
制御ゲートが設けられ、第１の垂直転送部と第２の垂直
転送部がフレームシフト転送期間において選択的に駆動
されるようにして成る。 【００１４】 【作用】本発明のＦＩＴ型の固体撮像装置においては、
受光部の電荷を垂直転送部に読み出す読み出しゲート部
が、奇数行に位置する受光部では第１の垂直転送部側
に、偶数行に位置する受光部では第２の垂直転送部側に
夫々設けるので、各受光部の信号電荷を同時に読み出し
たときに、奇数行に位置する受光部の信号電荷は第１の
垂直転送部に読み出され、偶数行に位置する受光部の信
号電荷は第２の垂直転送部に読み出される。次に、フレ
ームシフト転送期間において、第１の垂直転送部と第２
の垂直転送部が選択的に駆動され、制御ゲートにより、
第１及び第２の垂直転送部の電荷が垂直単位ビット毎に
蓄積部の隣合う蓄積兼転送部に交互に振り分けられる。
即ち、先ず、第１の垂直転送部の信号電荷が制御ゲート
によって夫々蓄積部の隣合う蓄積兼転送部に交互に振り
分けられて転送され、続いて、各第２の垂直転送部の信
号電荷が制御ゲートによって蓄積部の隣合う蓄積兼転送
部に交互に振り分けられて転送される。従って、蓄積部
において各受光部と同じ配列順序で信号電荷が配列さ
れ、しかも蓄積部の下半分が奇数行の信号電荷、上半分
が偶数行の信号電荷を蓄積する。以後、蓄積部から水平
転送部へは第１フィールド期間に奇数行の信号電荷が読
み出され、次の第２フィールド期間で偶数行の信号電荷
が読み出される。このようにして、全画素同時読み出し
且つインターレース読み出しがなされる。この構成で
は、撮像部で第１、第２の垂直転送部の駆動が止まる期
間が撮像部から蓄積部へ転送する高速転送（所謂フレー
ムシフト転送）時のみで極く短い時間であるので、スミ
ア成分と共に暗電流むらの発生も回避できる。 【００１５】 【００１６】 【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。 【００１７】先ず、本発明の理解を容易にするために、
参考例について説明する。図３〜図８は、参考例に係る
固体撮像装置であり、インターライントランスファ（Ｉ
Ｔ）型の固体撮像装置に適用した場合の第１例である。 【００１８】本参考例のＩＴ型固体撮像装置１１は、図
３に示すように、行列状に配列された複数の受光部１
と、各受光部列（ｎ列）を挟むように配置されたＣＣＤ
構造の複数（ｎ＋１本）の垂直転送レジスタ２〔２Ａ，
２Ｂ〕と、各垂直転送レジスタ２の終段に接続されたＣ
ＣＤ構造の水平転送レジスタ３と、水平転送レジスタ３
の終段に接続された出力部４を有して成る。駆動時にお
いては、奇数ライン及び偶数ラインの全受光部（画素）
１からの信号電荷〔１，２，３，‥‥１５，１６〕を同
時に垂直転送レジスタ２に読み出すが、このとき奇数ラ
イン及び偶数ライン毎に夫々対応する受光部１の信号電
荷を、奇数列もしくは偶数列の垂直転送レジスタ２Ａも
しくは２Ｂに振り分けて読み出す。 【００１９】即ち図示の例では、奇数ラインの受光部１
の信号電荷〔１，２，３，４，９，１０，１１，１２〕
を偶数列の垂直転送レジスタ２Ｂ1 ，２Ｂ2 に夫々読み
出し、また、偶数ラインの受光部１の信号電荷〔５，
６，７，８，１３，１４，１５，１６〕を奇数列の垂直
転送レジスタ２Ａ1 ，２Ａ2 ，２Ａ3 に夫々読み出す。
従って、垂直転送レジスタ２Ｂ1 には両側の受光部から
の信号電荷〔１，２，９，１０〕が、垂直転送レジスタ
２Ｂ2 には両側の受光部１からの信号電荷〔３，４，１
１，１２〕が読み出され、垂直転送レジスタ２Ａ 1 には
片側の受光部１からの信号電荷〔５，１３〕が垂直転送
レジスタ２Ａ2 には両側の受光部１からの信号電荷
〔６，７，１４，１５〕が、垂直転送レジスタ２Ａ3 に
は片側の受光部１からの信号電荷〔８，１６〕が読み出
される（図３参照）。 【００２０】その後、第１フィールドでは図４に示すよ
うに、奇数ラインの信号電荷が読み出された偶数列の垂
直転送レジスタ２Ｂ1 ，２Ｂ2 のみを駆動して、その奇
数ラインの信号電荷のみを水平転送レジスタ３へ転送
し、出力部４より第１フィールドのＣＣＤ信号を出力す
る。続いて、第２フィールドでは、図５に示すように偶
数ラインの信号電荷が読み出された奇数列の垂直転送レ
ジスタ２Ａ1 ，２Ａ2 ，２Ａ3 のみを駆動して、その偶
数ラインの信号電荷のみを水平転送レジスタ３へ転送し
出力部４より第２フィールドのＣＣＤ信号を出力するよ
うになす。 【００２１】図６は上記固体撮像装置１１における画素
を含む撮像部分の拡大図を示す。斜線５は各受光部１を
区画するチャネルストップ領域、１０は各垂直転送レジ
スタ２を構成する埋込みチャネル領域を夫々示す。受光
部１の読み出しゲート部６は、奇数ラインに位置する受
光部１では例えば偶数列の垂直転送レジスタ２Ｂ1 ，２
Ｂ2 側に、偶数ラインに位置する受光部１では例えば奇
数列の垂直転送レジスタ２Ａ1 ，２Ａ2 ，２Ａ3 側に設
けられる。同じ垂直転送レジスタ２側に設けられる両側
の読み出しゲート部６（即ち同じライン同士の受光部の
読み出しゲート部）は垂直方向に上下にずれた位置に形
成される。 【００２２】一方、垂直転送レジスタ２〔２Ａ，２Ｂ〕
は、第１層目多結晶シリコンによる第１転送電極７、第
２層目多結晶シリコンによる第２転送電極８及び第３層
目多結晶シリコンによる第３転送電極９で１ビットを形
成するように構成される。 【００２３】第１転送電極７は、水平方向に延長するよ
うに配線され、且つ垂直転送レジスタ２上では傾斜して
１側の受光部の読み出しゲート部６に跨がるように例え
ば直角三角形状部７ａに形成される。 【００２４】第２転送電極８も水平方向に延長するよう
に配線され、且つ垂直転送レジスタ２上では、第１転送
電極７の直角三角形状部７ａと第３転送電極９を挟んで
対向するように、傾斜して他側の受光部の読み出しゲー
ト部６に跨がるように同じ直角三角形状部８ａに形成さ
れる。 【００２５】第３転送電極９〔９Ａ，９Ｂ〕は垂直方向
に延長するように配線される。この第３転送電極９は奇
数列の垂直転送レジスタ２Ａと偶数列の垂直転送レジス
タ２Ｂとで電気的に独立に形成される。 【００２６】そして、第１転送電極７には垂直転送クロ
ックパルスφＶ1 が、第２転送電極８には垂直転送クロ
ックパルスφＶ2 が、奇数列の垂直転送レジスタ２Ａに
対応する第３転送電極９Ａには垂直転送クロックパルス
φＶ3Oが、偶数列の垂直転送レジスタ２Ｂに対応する第
３転送電極９Ｂには垂直転送クロックパルスφＶ3Eが夫
々印加される。従って、この垂直転送レジスタ２はいわ
ゆる３相駆動パルスで駆動される。 【００２７】図７は、本参考例に係る垂直転送クロック
パルスφＶ1 ，φＶ2 ，φＶ3E，φＶ3O、シャッタパル
ス、垂直ブランキングパルスＶ−ＢＬＫ、及び水平ブラ
ンキングパルスＨ−ＢＬＫのタイミングチャートを示
す。 【００２８】また、図８は、図７の拡大タイミングチャ
ートを示す。なお、図７のタイミング〜と図８のタ
イミング〜は対応している。 【００２９】次に、図６〜図８を用いて更に詳しく上記
参考例に係るＩＴ型固体撮像装置１１の動作を説明す
る。 【００３０】先ず、垂直ブランキング期間Ｔ1 におい
て、第１転送電極７及び第２転送電極８に印加される読
み出しパルス１２により、各受光部１で光電変換された
信号電荷が全画素同時に受光部１から垂直転送レジスタ
２に読み出される。このとき、第３転送電極９Ａ，９Ｂ
に印加される垂直転送クロックパルスφＶ3O，φＶ3Eを
低レベルにすることで、図６に示すように、偶数ライン
の受光部１では例えば左側の受光部１の信号電荷〔６〕
が垂直転送レジスタ２Ａ2 の第２転送電極８ａ下に、右
側の受光部１の信号電極〔７〕が同じ垂直転送レジスタ
２Ａ2 の第１転送電極７ａ下に夫々読み出され、他方、
奇数ラインの受光部１では例えば左側の受光部１の信号
電荷〔９〕が垂直転送レジスタ２Ｂ1 の第２転送電極８
ａ下に、右側の受光部１の信号電極〔１０〕が同じ垂直
転送レジスタ２Ｂ1 の第１転送電極７ａ下に夫々読み出
される等して、同一ラインの２画素の信号電荷が対応す
る垂直転送レジスタ２Ａ，２Ｂに垂直方向に互いに２分
されるようにして読み出される。 【００３１】次いで、第１フィールドでは奇数列の垂直
転送レジスタ２Ａ〔２Ａ1 ，２Ａ2，２Ａ3 〕の第３転
送電極９Ａに印加される垂直転送パルスφＶ3Eを３値の
うちの最も高レベルに固定してこの垂直転送レジスタ２
Ａでの電荷転送を停止した状態で、第１転送電極７、第
２転送電極８、第３転送電極９Ｂに印加される垂直転送
パルスφＶ1 ，φＶ2 ，φＶ3Oによって、偶数列の垂直
転送レジスタ２Ｂ〔２Ｂ1 ，２Ｂ2 〕のみを駆動し、水
平ブランキング期間Ｔ2 で奇数ラインの信号電荷のみを
一ライン毎に垂直転送レジスタ２Ｂから水平転送レジス
タ３に転送する。 【００３２】ここで、垂直転送レジスタ２Ｂ内には同一
ラインの２画素の信号電荷が垂直方向に上下２段に存し
ているため、水平ブランキング期間Ｔ2 内において垂直
転送レジスタ２Ｂから水平転送レジスタ３へ２段分の転
送が行われる。これにより水平転送レジスタ３内には同
一ラインに対応して信号電荷〔１，２，３，４〕，
〔９，１０，１１，１２〕の配列順序が得られ、以後、
水平転送レジスタ３内を転送して出力部４から第１フィ
ールドのＣＣＤ信号が出力される。 【００３３】次いで、第２フィールドでは、逆に偶数列
の垂直転送レジスタ２Ｂ〔２Ｂ1 ，２Ｂ2 〕の第３転送
電極９Ｂの垂直転送パルスφＶ3Oを３値のうちの最も高
いレベルに固定して偶数列の垂直転送レジスタ２Ｂでの
電荷転送を停止した状態で、第１転送電極７、第２転送
電極８、第３転送電極９Ａに印加される垂直転送φ
Ｖ1 ，φＶ2 ，φＶ3Eによって、奇数列の垂直転送レジ
スタ２Ａ〔２Ａ1 ，２Ａ2，２Ａ3 〕のみを駆動し、水
平ブランキング期間Ｔ2 で偶数ラインの信号電荷のみを
一ライン毎に、垂直転送レジスタ２Ａから水平転送レジ
スタ３に転送する。 【００３４】この場合も、水平ブランキング期間Ｔ2 内
において垂直転送レジスタ２Ａから水平転送レジスタ３
へ２段分の信号電荷の転送が行われ、これにより、水平
転送レジスタ内には同一ラインに対応した配列の順序の
信号電荷〔５，６，７，８〕，〔１３，１４，１５，１
６〕が得られ、以後、水平転送レジスタ内を転送して出
力部４から第２フィールドのＣＣＤ信号が出力される。 【００３５】上述のＩＴ型固体撮像装置１１によれば、
受光蓄積期間が１フレーム期間であって全画素同時読み
出しでありながら、インターレース走査（読み出し）を
行うことが可能になる。また、全画素同時読み出しで且
つインターレース読み出しであるので、フレーム期間
（受光蓄積期間）内の特定の時点でシャッタパルス１３
（図７参照）を印加して基板側に電荷を掃き出す方式の
電子シャッタを行えば、フルフレーム電子シャッタが可
能である。受光部１からの信号電荷の読み出し時期は、
奇数フィールド、偶数フィールド共に同じ時期であるた
め、高速シャッタ時にも画ずれを生ずることがない。 【００３６】尚、図６において、チャネルストップ領域
５のパターンを変えて各受光部列の各読み出しゲート部
６を一方の垂直転送レジスタ側のみに設けるようになせ
ば、全画素読み出して２つの水平転送レジスタから各２
水平ラインづつの信号電荷を独立に読み出すようにした
所謂プログレッシブ走査を行わせることが可能になる。 【００３７】また、上記図６の構造でも駆動の工夫でプ
ログレッシブ走査は当然可能である。 【００３８】なお、固体撮像装置をＩＴ型で構成した場
合の問題点は、１フィールド期間垂直転送レジスタ２の
駆動を止めることになるため、スミア成分や暗電流成分
の不要電荷が垂直転送レジスタ２に蓄積され、垂直転送
レジスタ２毎のばらつきによりむら状になることであ
る。これを避けるためにはＦＩＴ型にすれば良い。 【００３９】図９〜図１１は、参考例に係る固体撮像装
置であってＦＩＴ型固体撮像装置に適用した場合の第２
例を示す。 【００４０】図９に示す第２例に係るＦＩＴ型固体撮像
装置３１は、複数の受光部１が、行列状に配列され、各
受光部列（ｎ列）を挟むようにＣＣＤ構造の複数（ｎ＋
１本）の垂直転送レジスタ２〔２Ａ，２Ｂ〕が配置され
てなる撮像部３２と、撮像部３２の垂直転送レジスタ２
に対応した複数（ｎ＋１本）のＣＣＤ構造の垂直転送レ
ジスタ即ち蓄積兼転送に供する垂直転送レジスタ３３
〔３３Ａ，３３Ｂ〕を有する蓄積部３４と、ＣＣＤ構造
の水平転送レジスタ３と、水平転送レジスタ３の終段に
接続された出力部４とを有して成る。蓄積部３４の垂直
転送レジスタ３３は撮像部３２の垂直転送レジスタ２を
延長して形成される。 【００４１】撮像部３２では、例えば図６と同様に、奇
数ラインに位置する受光部１の信号電荷が偶数列の垂直
転送レジスタ２Ｂ〔２Ｂ1 ，２Ｂ2 〕に読み出され、偶
数ラインに位置する受光部１の信号電荷が奇数列の垂直
転送レジスタ２Ａ〔２Ａ1 ，２Ａ2 ，２Ａ3 〕に読み出
されるように構成される。 【００４２】撮像部３２及び蓄積部３４の垂直転送レジ
スタ２及び３３における転送電極は、図６で示したと同
様に形成される。即ち、第１層目多結晶シリコンの第１
転送電極７及び第２層目多結晶シリコンの第２転送電極
８が水平方向に延長するように形成され、第３層目多結
晶シリコンの第３転送電極９が両垂直転送レジスタ２及
び２２に共通となるように垂直方向に延長して形成され
る。 【００４３】そして、例えば奇数列の第３転送電極９Ａ
に垂直転送パルスφＩＭ3Oを印加し、偶数列の第３転送
電極９Ｂに垂直転送パルスφＩＭ3Eを印加し、撮像部３
２における第１転送電極７及び第２転送電極９に夫々垂
直転送パルスφＩＭ1 及びφＩＭ2 を印加して撮像部３
２ではφＩＭ1 ，φＩＭ2 とφＩＭ3O又はφＩＭ3Eによ
る３相駆動方式となす。また、蓄積部３４における第１
転送電極７及び第２転送電極８に垂直転送クロックパル
スφＳＴ1 及びφＳＴ2 を印加し、蓄積部３２ではφＳ
Ｔ1 ，φＳＴ2とφＩＭ3O又はφＩＭ3Eによる３相駆動
方式となす。 【００４４】図１１は、参考例の第２例に係るＦＩＴ型
固体撮像装置３１の垂直転送パルスφＩＭ1 ，φＩ
Ｍ2 ，φＳＴ1 ，φＳＴ2 ，φＩＭ3E，φＩＭ3O及び垂
直ブランキングパルスＶ−ＢＬＫのタイミングチャート
を示す。 【００４５】この第２例では、垂直ブランキング期間Ｔ
1 の所定時点において、φＩＭ1 及びφＩＭ2 の読み出
しパルス１２により、各受光部１の信号電荷が、全画素
同時に対応する垂直転送レジスタ２に読み出される。即
ち、奇数ラインの受光部１の信号電荷〔１，２，３，
４，９，１０，１１，１２〕が夫々対応する偶数列の垂
直転送レジスタ２Ｂ1 ，２Ｂ2 に、偶数ラインの受光部
の信号電荷〔５，６，７，８，１３，１４，１５，１
６〕が夫々対応する奇数列の垂直転送レジスタ２Ａ1 ，
２Ａ2 ，２Ａ3 に読み出される。 【００４６】次に、信号電荷は、各垂直転送パルスφＩ
Ｍ1 ，φＩＭ2 ，φＩＭ3O，φＩＭ3E，φＳＴ1 ，φＳ
Ｔ2 におけるフレームシフト転送パルス３６により、フ
レームシフト転送期間Ｔ3 内に撮像部３２から蓄積部３
４の垂直転送レジスタ３３〔３３Ａ，３３Ｂ〕に高速転
送される。 【００４７】次いで、第１フィールドのラインシフト転
送期間Ｔ4 では蓄積部３４における垂直転送パルスφＩ
Ｍ3Eを３値のうちの最も高いレベル３７に固定して奇数
列の垂直転送レジスタ３３Ａ〔３３Ａ1 ，３３Ａ2 ，３
３Ａ3 〕の電荷転送を停止した状態で、垂直転送パルス
φＳＴ1 ，φＳＴ2 及びφＩＭ3Oにおけるラインシフト
転送パルス３８により偶数列の垂直転送レジスタ３３Ｂ
1 ，３３Ｂ2 の信号電荷のみを水平転送レジスタ３に転
送する（図９参照）。 【００４８】このときも、上例と同様に垂直転送レジス
タ内３３Ｂ1 ，３３Ｂ2 の垂直方向に存する同一ライン
の２画素の信号電荷例えば〔１，２〕，〔３，４〕を水
平ブランキング期間内において、垂直転送レジスタ３３
Ｂ1 ，３３Ｂ2 から水平転送レジスタ３へ２段分の転送
をなし、水平転送レジスタ３内で同一ラインに対応する
信号電荷の配列順序〔例えば１，２，３，４〕とする。
このようにして２相の水平転送パルスφＨ1 ，φＨ2 に
より水平転送レジスタ３内を転送して出力部４から第１
フィールドのＣＣＤ信号を出力する。 【００４９】次に、第２フィールドのラインシフト転送
期間Ｔ5 では、蓄積部３４における垂直転送パルスφＩ
Ｍ3Oを３値のうちの最も高いレベル３７に固定して偶数
列の垂直転送レジスタ３３Ｂ1 ，３３Ｂ2 の電荷転送を
停止した状態で、垂直転送パルスφＳＴ1 ，φＳＴ2 及
びφＩＭ3Eにおけるラインシフト転送パルス３８により
奇数列の垂直転送レジスタ３３Ａ1 ，３３Ａ2 ，３３Ａ
3 の信号電荷のみを水平転送レジスタ３に転送する（図
１０参照）。 【００５０】このときも、垂直転送レジスタ３３Ａ1 ，
３３Ａ2 ，３３Ａ3 の信号電荷を水平ブランキング期間
内に垂直転送レジスタ３３Ａ1 ，３３Ａ2 ，３３Ａ3 か
ら水平転送レジスタ３へ２段分の転送をなし、水平転送
レジスタ３内で同一ラインに対応する信号電荷の配列順
序〔例えば５，６，７，８〕とする。このようにして水
平転送レジスタ３を通して出力部４から第２フィールド
のＣＣＤ信号を出力する。 【００５１】その後、余剰電荷掃き出し転送期間Ｔ6 に
おいて、各垂直転送パルスφＩＭ1，φＩＭ2 ，φＳＴ
1 ，φＳＴ2 ，φＩＭ3E，φＩＭ3Oにおける余剰電荷掃
き出し転送パルス３９により撮像部３２の垂直転送レジ
スタ２内に残留するスミア成分、暗電流成分等の余剰電
荷を蓄積部３４に掃き出し、更に、図示せざるも水平転
送レジスタ３及びゲート部を通って水平転送レジスタの
下側に配されたドレイン領域に掃き出される。 【００５２】なお、垂直転送パルスφＩＭとφＳＴを共
通（φＩＭ1 ＝φＳＴ1 ，φＩＭ2＝φＳＴ2 ）とする
こともできる。また、φＩＭ1 とφＩＭ2 ではラインシ
フト転送期間Ｔ4 ，Ｔ5 のラインシフト転送パルス３８
をなくし、一定レベルに固定するようにしてもよい。 【００５３】この参考例の第２例に係るＦＩＴ型固体撮
像装置３１では、上例と同様に、全画素同時読み出しで
且つインターレース走査（読み出し）を行うことがで
き、フルフレーム電子シャッタが可能となる。そして、
ＦＩＴ型に構成されるので、ＩＴ型に比べてスミア成分
を低減することができる。但し、蓄積部３４で１フィー
ルド期間転送が停止するため、垂直転送レジスタ３３
〔３３Ａ，３３Ｂ〕の暗電流が発生する懼れがある。 【００５４】次に、本発明に係るＦＩＴ型固体撮像装置
の一実施例を図１及び図２を用いて説明する。 【００５５】本実施例に係るＦＩＴ型固体撮像装置４１
は、図１に示すように、複数の受光部１が行列状に配列
され、各受光部列（ｎ列）を挟むようにＣＣＤ構造の複
数（ｎ＋１本）の垂直転送レジスタ２〔２Ａ，２Ｂ〕が
配置されてなる撮像部３２と、撮像部３２の垂直転送レ
ジスタ２に対応した複数（実質的にはｎ本で十分）のＣ
ＣＤ構造の垂直転送レジスタ、即ち蓄積兼転送に供する
垂直転送レジスタ４２〔４２Ａ，４２Ｂ〕を有する蓄積
部３４と、撮像部３２及び蓄積部３４間にあって撮像部
３２の各１つの垂直転送レジスタ２の信号電荷を蓄積部
３４の隣合う２つの垂直転送レジスタ４２Ａ，４２Ｂに
振り分けるためのコントロールゲート部４３と、ＣＣＤ
構造の水平転送レジスタ３と、水平転送レジスタ３の終
段に接続された出力部４とを有して成る。 【００５６】この撮像部３２は、前述の参考例の第２例
と同様に、即ち図６と同様に構成することができ、その
第１転送電極及び第２転送電極に夫々垂直転送クロック
パルスφＩＭ1 及びφＩＭ2 が印加され、奇数列及び偶
数列の第３転送電極に夫々垂直転送クロックパルスφＩ
Ｍ3O及びφＩＭ3Eが印加される。 【００５７】コントロールゲート部４３にはコントロー
ルゲートパルスφcontが印加される。 【００５８】蓄積部３４の垂直転送レジスタ４２は、例
えば第１層目、第２層目及び第３層目の多結晶シリコン
からなる第１、第２、第３の転送電極を有し、夫々の第
１、第２及び第３の転送電極に３相の垂直転送クロック
パルスφＳＴ1 ，φＳＴ2 及びφＳＴ3 が印加される。 【００５９】水平転送レジスタ３には２相の水平転送ク
ロックパルスφＨ1 及びφＨ2 が印加される。 【００６０】図２は、本実施例に係るＦＩＴ型固体撮像
装置４１の垂直転送パルスφＩＭ1，φＩＭ2 ，φＩＭ
3E，φＩＭ3O、コントロールゲートパルスφcont及び垂
直ブランキングパルスＶ−ＢＬＫのタイミングチャート
を示す。 【００６１】本実施例では、垂直ブランキング期間Ｔ1
の所定時点において、φＩＭ1 ，φＩＭ2 の読み出しパ
ルス１２により全画素同時に、即ち、奇数ラインの受光
部１の信号電荷が偶数列の垂直転送レジスタ２Ｂ1 ，２
Ｂ2 に、偶数ラインの受光部１の信号電荷が奇数列の垂
直転送レジスタ２Ａ1 ，２Ａ2 ，２Ａ3 に夫々読み出さ
れる。 【００６２】次に、読み出された垂直転送レジスタ２の
信号電荷をフレームシフト転送期間Ｔ3 で各垂直転送パ
ルスφＩＭ1 ，φＩＭ2 ，φＩＭ3O，φＩＭ3E，φＳＴ
1 ，φＳＴ2 ，φＳＴ3 及びコントロールゲートパルス
φcontにおけるフレームシフト転送パルス３６により、
撮像部３２から蓄積部３４の垂直転送レジスタ４２に高
速転送する。 【００６３】このとき、フレームシフト転送期間Ｔ3 の
前半では垂直転送パルスφＩＭ3Eを３値のうちの最も高
いレベル３７に固定して偶数列の垂直転送レジスタ２Ｂ
1 ，２Ｂ2 の信号電荷のみを高速転送し、且つコントロ
ールゲート部４３によって垂直転送レジスタ２Ｂ1 ，２
Ｂ2 内で垂直方向の上下に分離している同一ラインの２
画素の信号電荷を蓄積部３４の対応する２つの隣合う垂
直転送レジスタ４２Ａ1 と４２Ｂ1 ，４２Ａ2 と４２Ｂ
2 に振り分けるように高速転送する。これによって蓄積
部３４の垂直転送レジスタ４２Ａ1 〜４２Ｂ2 の下半分
に奇数ラインの信号電荷が各ライン毎に水平に配列され
た状態〔１，２，３，４〕，〔９，１０，１１，１２〕
で蓄積される。 【００６４】続く、フレームシフト期間Ｔ3 の後半では
垂直転送パルスφＩＭ3Oを３値のうちの最も高いレベル
３７に固定して奇数列の垂直転送レジスタ２Ａ1 ，２Ａ
2 ，２Ａ3 の信号電荷のみを高速転送し、且つコントロ
ールゲート部４３によって例えば垂直転送レジスタ２Ａ
2 内で垂直方向の上下に分離されている同一ラインの２
画素の信号電荷を蓄積部３４の対応する２つの隣合う垂
直転送レジスタ４３Ｂ1 と４２Ａ2 に振り分けるように
高速転送する。これによって、蓄積部３４の垂直転送レ
ジスタ４２Ａ1 〜４２Ｂ2 の上半分に偶数ラインの信号
電荷が各ライン毎に水平に配列された状態〔５，６，
７，８〕，〔１３，１４，１５，１６〕で蓄積される。 【００６５】しかる後、第１フィールドのラインシフト
転送期間Ｔ4 で、蓄積部３４の垂直転送パルスφＳＴ1
〜φＳＴ3 のラインシフト転送パルス３８により奇数ラ
インの信号電荷が水平転送レジスタ３に転送され出力部
４を通して第１フィールドのＣＣＤ信号が出力され、続
いて第２フィールドのラインシフト転送期間Ｔ5 で偶数
ラインの信号電荷が水平転送レジスタ４に転送され、出
力部４を通じて第２フィールドのＣＣＤ信号が出力され
る。 【００６６】なお、このラインシフト転送時、撮像部３
２の垂直転送パルスφＩＭ1 ，φＩＭ2 ，φＩＭ3E，φ
ＩＭ3O及びコントロールゲートパルスφcontは図２に示
す一定電位に固定されるが、また、動作させてもよい。 【００６７】その後、垂直ブランキング期間Ｔ1 内の余
剰電荷掃き出し転送期間Ｔ6 で余剰電荷掃き出し転送パ
ルス３９により撮像部３２の垂直転送レジスタ２内の余
剰電荷を蓄積部３４に掃き出す。 【００６８】本実施例では、上述の参考例と同様に全画
素読み出しで且つインターレース走査（読み出し）を行
うことができ、フルフレーム電子シャッタが可能とな
る。 【００６９】そして、スミア成分の低減が図れると共
に、特に、信号電荷を垂直転送レジスタ２で停止させる
期間がフレームシフト転送期間（高速転送時）のみで極
短時間であるため暗電流の問題も生じない。 【００７０】さらに、コントロールゲート部４３を設け
て撮像部３２から蓄積部３４へのフレームシフト転送時
に同一ラインの信号電荷を水平に並べ変えているので、
ラインシフト転送では１段の転送で可能となり、ライン
シフト転送が容易となる。 【００７１】なお、図１２及び図１３は、参考例の第３
例に係るＦＩＴ型固体撮像装置５１を示す。 【００７２】この第３例は、図１２に示すように、複数
の受光部１が行列状に配列され、各受光部（ｎ列）を挟
むようにＣＣＤ構造の複数（ｎ＋１本）の垂直転送レジ
スタ２〔２Ａ，２Ｂ〕が配置されてなる撮像部３２と、
撮像部３２における各２列の垂直転送レジスタ２に対し
１本の垂直転送レジスタが対応するように複数のＣＣＤ
構造の垂直転送レジスタ、即ち蓄積兼転送に供する垂直
転送レジスタ５２〔５２Ａ1 ，５２Ｂ1 ，５２Ａ2 〕を
有する蓄積部３４と、ＣＣＤ構造の水平転送レジスタ３
と、水平転送レジスタ３の終段に接続された出力部４と
を有して成る。本例では、撮像部の各２列の垂直転送レ
ジスタ２と蓄積部の各１本の垂直転送レジスタ５２が接
続される形となる。 【００７３】撮像部３２は、参考例の第２例と同様に構
成することができ、その第１転送電極及び第２転送電極
に夫々垂直転送クロックパルスφＩＭ1 及びφＩＭ2 が
印加され、奇数列及び偶数列の第３転送電極に夫々垂直
転送クロックパルスφＩＭ3O及びφＩＭ3Eが印加され
る。 【００７４】蓄積部３４の垂直転送レジスタ５２は、例
えば第１層目、第２層目及び第３層目の多結晶シリコン
からなる第１、第２及び第３の転送電極を有し、夫々の
第１、第２及び第３の転送電極に３相の垂直転送クロッ
クパルスφＳＴ〔φＳＴ1 ，φＳＴ2 及びφＳＴ3 〕が
印加される。水平転送レジスタには、２相の水平転送ク
ロックパルスφＨ1 及びφＨ2 が印加される。 【００７５】図１３は、この第３例に係るＦＩＴ型固体
撮像装置５１の垂直転送パルスφＩＭ1 ，φＩＭ2 ，φ
ＩＭ3E，φＩＭ3O，φＳＴ（φＳＴ1 ，φＳＴ2 ，φＳ
Ｔ3）、垂直ブランキングパルスＶ−ＢＬＫのタイミン
グチャートを示す。 【００７６】この第３例では、垂直ブランキング期間Ｔ
1 の所定時点において、φＩＭ1 ，φＩＭ2 の読み出し
パルス１２により、全画素同時に読み出され、即ち奇数
ラインの受光部１の信号電荷が偶数列の垂直転送レジス
タ２Ｂ1 ，２Ｂ2 に、偶数ラインの受光部の信号電荷が
奇数列の垂直転送レジスタ２Ａ1 ，２Ａ2 ，２Ａ3 に夫
々読み出される。 【００７７】次に、読み出された垂直転送レジスタ２の
信号電荷を垂直ブランキング期間Ｔ1 内のフレームシフ
ト転送期間Ｔ3 に、各垂直転送パルスφＩＭ1 ，φＩＭ
2 ，φＩＭ3O，φＩＭ3E，φＳＴ（φＳＴ1 ，φＳ
Ｔ2 ，φＳＴ3 ）におけるフレームシフト転送パルス３
６により、信号電荷が撮像部３２から蓄積部３４の垂直
転送レジスタ５２に高速転送される。 【００７８】このとき、フレームシフト転送期間Ｔ3 の
前半では垂直転送パルスφＩＭ3Eを３値のうちの最も高
いレベル３７に固定して偶数列の垂直転送レジスタ２Ｂ
1 ，２Ｂ2 に在る偶数ラインの信号電荷のみを対応する
垂直転送レジスタ５２Ｂ1 ，５２Ａ2 に高速転送する。
これにより、蓄積部３４の各垂直転送レジスタ５２
Ｂ1 ，５２Ａ2 の下半分に奇数ラインの信号電荷が同一
ラインの２画素の信号電荷を上下に配列するようにして
蓄積される。 【００７９】続く、フレームシフト転送期間Ｔ3 の後半
では垂直転送パルスφＩＭ3Oを３値のうちの最も高いレ
ベル３７に固定して奇数列の垂直転送レベル２Ａ1 ，２
Ａ2，２Ａ3 に在る偶数ラインの信号電荷のみを対応す
る垂直転送レジスタ５２Ａ1，５２Ｂ1 ，５２Ａ2 に高
速転送する。これにより、蓄積部３４の各垂直転送レジ
スタ５２Ａ1 ，５２Ｂ1 ，５２Ａ2 の上半分に偶数ライ
ンの信号電荷が同一ラインの２画素の信号電荷を上下に
配列するようにして蓄積される。 【００８０】次いで、第１フィールドのラインシフト転
送期間Ｔ4 で蓄積部３４の垂直転送パルスφＳＴ1 〜φ
ＳＴ3 のラインシフト転送パルス３８により、奇数ライ
ンの信号電荷が水平転送レジスタ３に転送される。この
とき、水平ブランキング期間内で２段分の転送が行わ
れ、水平転送レジスタ３内で信号電荷が同一ラインに対
応する配列順序とされる。このようにして一ライン毎に
水平転送レジスタ３内を転送し出力部４から第１フィー
ルドのＣＣＤ信号が出力される。 【００８１】続いて、第２フィールドのラインシフト転
送期間Ｔ5 で偶数ラインの信号電荷が同様にして水平転
送レジスタ３に転送され、出力部４から第２フィールド
のＣＣＤ信号が出力される。その後、垂直ブランキング
期間内の余剰電荷掃き出し転送期間Ｔ6 で、余剰電荷掃
き出し転送パルス３９により撮像部３２の垂直転送レジ
スタ２内の余剰電荷を蓄積部に掃き出す。 【００８２】この第３例では、上例と同様に全画素読み
出しで且つインターレース走査（読み出し）を行うこと
ができ、フルフレーム電子シャッタが可能となる。そし
て、スミア成分が低減すると共に、信号電荷を垂直転送
レジスタ２で停止させる期間がフレームシフト転送期間
（高速転送時）のみで極く短時間であるため暗電流の問
題も生じない。さらに、撮像部３２の２列の垂直転送レ
ジスタ２を、蓄積部３４で１本の垂直転送レジスタ５２
とすることで蓄積部３４の垂直転送レジスタ５２の転送
効率を向上することができる。構造も比較的簡単化でき
る。 【００８３】尚、ラインシフト転送期間中の、φＩ
Ｍ1 ，φＩＭ2 ，φＩＭ3O，φＩＭ3Eは図示のように所
定電位に固定したが、ラインシフト転送パルス３８を駆
動することも可能である。 【００８４】さらに、垂直転送パルスφＳＴ1 ，φＳＴ
2 を垂直転送パルスφＩＭ1 ，φＩＭ2 に代用（φＩＭ
1 ＝φＳＴ1 ，φＩＭ2 ＝φＳＴ2 ）することも可能で
ある。 【００８５】ＦＩＴ型固体撮像装置３１，４１，５１に
おいて、電子シャッタとしては、電荷を基板側に掃き出
す方式であっても、垂直転送レジスタ２を通して掃き出
す方式であっても可能である。 【００８６】上述したように、本実施例においては、簡
単な構成で全画素同時読み出し、フルフレーム電子シャ
ッタを可能とすると共に、インターレース読み出しを可
能とするものである。そして、ＦＩＴ型固体撮像装置で
あるので、スミアや暗電流の奇数フィールドと偶数フィ
ールドの差を低減することができる等の実益がある。 【００８７】 【発明の効果】本発明に係る固体撮像装置によれば、全
画素同時読み出しでありながら、インターレース読み出
しを行うことができる。そして、フルフレーム電子シャ
ッタを可能とするもので、高速シャッタにおいても画ず
れを生ずることがない。また、比較的簡単な構成で、全
画素同時読み出しで且つインターレース読み出しを実現
することができる。
る。 【０００２】 【従来の技術】ＣＣＤ固体撮像装置としては、インター
ライントランスファ（ＩＴ）型、フレームインターライ
ントランスファ（ＦＩＴ）型等のＣＣＤ固体撮像装置が
知られている。 【０００３】ＩＴ型ＣＣＤ固体撮像装置は、行列状に配
列された複数の受光部と、各受光部列の一側に配された
複数のＣＣＤ構造の垂直転送レジスタと、ＣＣＤ構造の
水平転送レジスタとから成り、受光部で光電変換された
信号電荷を垂直ブランキング期間で垂直転送レジスタに
読み出した後、水平ブランキング期間で１水平ライン毎
の信号電荷を垂直転送レジスタから水平転送レジスタへ
転送し、水平転送レジスタを通じて出力するようになさ
れる。 【０００４】ＦＩＴ型ＣＣＤ固体撮像装置は、複数の受
光部が行列状に配列され、各受光部列の一側にＣＣＤ構
造の垂直転送レジスタが配されてなる撮像部と、撮像部
の垂直転送レジスタに対応する複数のＣＣＤ構造の垂直
転送レジスタを有する蓄積部と、ＣＣＤ構造の水平転送
レジスタとを有して成り、垂直ブランキング期間で、受
光部の信号電荷を垂直転送レジスタに読み出して後、撮
像部から蓄積部へ高速転送（いわゆるフレームシフト転
送）して一旦蓄積部に信号電荷を蓄積し、次いで水平ブ
ランキング期間で１水平ライン毎の信号電荷を水平転送
レジスタへ転送（いわゆるラインシフト転送）し、水平
転送レジスタを通して出力するようになされる。 【０００５】代表的な信号電荷の読み出し方式として
は、フィールド読み出し、フレーム読み出し等がある。
フィールド読み出しは、フィールド毎に全画素同時に読
み出し、奇数フィールドと偶数フィールドとで夫々異な
る２水平ラインの信号電荷を加算して出力する方式であ
る。 【０００６】フレーム読み出しは、１フレーム期間にわ
たって受光・電荷蓄積が行われ、フィールド毎に、奇数
ラインの受光部の信号電荷のみ、偶数ラインの受光部の
信号電荷のみを交互に読み出す方式であり、所謂インタ
ーレース読み出しを行っている。 【０００７】その他、ＦＩＴ型ＣＣＤ固体撮像装置にお
いて、フレーム読み出し方式であって、しかも第１フィ
ールドの信号電荷を読み出しフレームシフト転送を行っ
た直後に、第２フィールドの信号電荷を読み出してイン
ターレース読み出しを行う方式も提案されている。 【０００８】さらに、ＣＣＤ固体撮像装置を、撮像部の
両側に夫々蓄積部を配し且つ夫々の蓄積部に水平転送レ
ジスタを配した構成とし、撮像部から蓄積部へのフレー
ムシフト転送時に、奇数ラインの信号電荷を一方の蓄積
部へ、偶数ラインの信号電荷を他方の蓄積部へフレーム
シフト転送し、奇数フィールドでは一方の蓄積部の奇数
ラインの信号電荷のみを読み出し、偶数フィールドでは
他方の蓄積部の偶数ラインの信号電荷のみを読み出すよ
うにした方式も提案されている。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】ところで、ＣＣＤ固体
撮像装置において、フレーム周期読み出しで、フレーム
期間内の任意の時点でシャッタを動作させる所謂フルフ
レーム電子シャッタを実現する方法としては、全画素読
み出しすればよいが、しかし、ＩＴ型、ＦＩＴ型等の通
常の構造ではインターレース読み出しが出来ない。 【００１０】また、上述した第１フィールドのフレーム
シフト転送（高速転送）直後に第２フィールドを読み出
しＦＩＴ型ＣＣＤ固体撮像装置では、疑似的にフレーム
電子シャッタとインターレース読み出しが可能である。
しかし、第１フィールドと第２フィールドの読み出し時
期が多少ずれるため、高速シャッタ時に画ずれが生じて
しまう。 【００１１】さらに、撮像部の両側に夫々蓄積部を配し
た両側フレームシフト転送方式のＣＣＤ固体撮像装置で
は、全画素読み出しでインターレースが可能であるが構
造が複雑となる欠点があった。 【００１２】本発明は、上述の点に鑑み、構造が簡単
で、しかもフルフレーム電子シャッタとインターレース
読み出しを可能にした固体撮像装置を提供するものであ
る。 【００１３】 【課題を解決するための手段】本発明に係る固体撮像装
置は、行列状に配された複数の受光部と、この受光部の
一つ置きの列間に配された第１の垂直転送部及び受光部
の残りの一つ置きの列間に配された第２の垂直転送部
と、第１及び第２の垂直転送部よりの電荷を水平方向に
転送する水平転送部と、第１及び第２の垂直転送部と水
平転送部との間に配された蓄積部とを有し、受光部の電
荷を垂直転送部に読み出す読み出しゲート部が、奇数行
に位置する受光部では第１の垂直転送部側に、偶数行に
位置する受光部では第２の垂直転送部側に夫々設けら
れ、蓄積部が第１及び第２の垂直転送部の１列毎に１つ
の蓄積兼転送部を有し、蓄積部と第１及び第２の垂直転
送部との間に、第１及び第２の垂直転送部の電荷を垂直
単位ビット毎に隣合う蓄積兼転送部に交互に振り分ける
制御ゲートが設けられ、第１の垂直転送部と第２の垂直
転送部がフレームシフト転送期間において選択的に駆動
されるようにして成る。 【００１４】 【作用】本発明のＦＩＴ型の固体撮像装置においては、
受光部の電荷を垂直転送部に読み出す読み出しゲート部
が、奇数行に位置する受光部では第１の垂直転送部側
に、偶数行に位置する受光部では第２の垂直転送部側に
夫々設けるので、各受光部の信号電荷を同時に読み出し
たときに、奇数行に位置する受光部の信号電荷は第１の
垂直転送部に読み出され、偶数行に位置する受光部の信
号電荷は第２の垂直転送部に読み出される。次に、フレ
ームシフト転送期間において、第１の垂直転送部と第２
の垂直転送部が選択的に駆動され、制御ゲートにより、
第１及び第２の垂直転送部の電荷が垂直単位ビット毎に
蓄積部の隣合う蓄積兼転送部に交互に振り分けられる。
即ち、先ず、第１の垂直転送部の信号電荷が制御ゲート
によって夫々蓄積部の隣合う蓄積兼転送部に交互に振り
分けられて転送され、続いて、各第２の垂直転送部の信
号電荷が制御ゲートによって蓄積部の隣合う蓄積兼転送
部に交互に振り分けられて転送される。従って、蓄積部
において各受光部と同じ配列順序で信号電荷が配列さ
れ、しかも蓄積部の下半分が奇数行の信号電荷、上半分
が偶数行の信号電荷を蓄積する。以後、蓄積部から水平
転送部へは第１フィールド期間に奇数行の信号電荷が読
み出され、次の第２フィールド期間で偶数行の信号電荷
が読み出される。このようにして、全画素同時読み出し
且つインターレース読み出しがなされる。この構成で
は、撮像部で第１、第２の垂直転送部の駆動が止まる期
間が撮像部から蓄積部へ転送する高速転送（所謂フレー
ムシフト転送）時のみで極く短い時間であるので、スミ
ア成分と共に暗電流むらの発生も回避できる。 【００１５】 【００１６】 【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。 【００１７】先ず、本発明の理解を容易にするために、
参考例について説明する。図３〜図８は、参考例に係る
固体撮像装置であり、インターライントランスファ（Ｉ
Ｔ）型の固体撮像装置に適用した場合の第１例である。 【００１８】本参考例のＩＴ型固体撮像装置１１は、図
３に示すように、行列状に配列された複数の受光部１
と、各受光部列（ｎ列）を挟むように配置されたＣＣＤ
構造の複数（ｎ＋１本）の垂直転送レジスタ２〔２Ａ，
２Ｂ〕と、各垂直転送レジスタ２の終段に接続されたＣ
ＣＤ構造の水平転送レジスタ３と、水平転送レジスタ３
の終段に接続された出力部４を有して成る。駆動時にお
いては、奇数ライン及び偶数ラインの全受光部（画素）
１からの信号電荷〔１，２，３，‥‥１５，１６〕を同
時に垂直転送レジスタ２に読み出すが、このとき奇数ラ
イン及び偶数ライン毎に夫々対応する受光部１の信号電
荷を、奇数列もしくは偶数列の垂直転送レジスタ２Ａも
しくは２Ｂに振り分けて読み出す。 【００１９】即ち図示の例では、奇数ラインの受光部１
の信号電荷〔１，２，３，４，９，１０，１１，１２〕
を偶数列の垂直転送レジスタ２Ｂ1 ，２Ｂ2 に夫々読み
出し、また、偶数ラインの受光部１の信号電荷〔５，
６，７，８，１３，１４，１５，１６〕を奇数列の垂直
転送レジスタ２Ａ1 ，２Ａ2 ，２Ａ3 に夫々読み出す。
従って、垂直転送レジスタ２Ｂ1 には両側の受光部から
の信号電荷〔１，２，９，１０〕が、垂直転送レジスタ
２Ｂ2 には両側の受光部１からの信号電荷〔３，４，１
１，１２〕が読み出され、垂直転送レジスタ２Ａ 1 には
片側の受光部１からの信号電荷〔５，１３〕が垂直転送
レジスタ２Ａ2 には両側の受光部１からの信号電荷
〔６，７，１４，１５〕が、垂直転送レジスタ２Ａ3 に
は片側の受光部１からの信号電荷〔８，１６〕が読み出
される（図３参照）。 【００２０】その後、第１フィールドでは図４に示すよ
うに、奇数ラインの信号電荷が読み出された偶数列の垂
直転送レジスタ２Ｂ1 ，２Ｂ2 のみを駆動して、その奇
数ラインの信号電荷のみを水平転送レジスタ３へ転送
し、出力部４より第１フィールドのＣＣＤ信号を出力す
る。続いて、第２フィールドでは、図５に示すように偶
数ラインの信号電荷が読み出された奇数列の垂直転送レ
ジスタ２Ａ1 ，２Ａ2 ，２Ａ3 のみを駆動して、その偶
数ラインの信号電荷のみを水平転送レジスタ３へ転送し
出力部４より第２フィールドのＣＣＤ信号を出力するよ
うになす。 【００２１】図６は上記固体撮像装置１１における画素
を含む撮像部分の拡大図を示す。斜線５は各受光部１を
区画するチャネルストップ領域、１０は各垂直転送レジ
スタ２を構成する埋込みチャネル領域を夫々示す。受光
部１の読み出しゲート部６は、奇数ラインに位置する受
光部１では例えば偶数列の垂直転送レジスタ２Ｂ1 ，２
Ｂ2 側に、偶数ラインに位置する受光部１では例えば奇
数列の垂直転送レジスタ２Ａ1 ，２Ａ2 ，２Ａ3 側に設
けられる。同じ垂直転送レジスタ２側に設けられる両側
の読み出しゲート部６（即ち同じライン同士の受光部の
読み出しゲート部）は垂直方向に上下にずれた位置に形
成される。 【００２２】一方、垂直転送レジスタ２〔２Ａ，２Ｂ〕
は、第１層目多結晶シリコンによる第１転送電極７、第
２層目多結晶シリコンによる第２転送電極８及び第３層
目多結晶シリコンによる第３転送電極９で１ビットを形
成するように構成される。 【００２３】第１転送電極７は、水平方向に延長するよ
うに配線され、且つ垂直転送レジスタ２上では傾斜して
１側の受光部の読み出しゲート部６に跨がるように例え
ば直角三角形状部７ａに形成される。 【００２４】第２転送電極８も水平方向に延長するよう
に配線され、且つ垂直転送レジスタ２上では、第１転送
電極７の直角三角形状部７ａと第３転送電極９を挟んで
対向するように、傾斜して他側の受光部の読み出しゲー
ト部６に跨がるように同じ直角三角形状部８ａに形成さ
れる。 【００２５】第３転送電極９〔９Ａ，９Ｂ〕は垂直方向
に延長するように配線される。この第３転送電極９は奇
数列の垂直転送レジスタ２Ａと偶数列の垂直転送レジス
タ２Ｂとで電気的に独立に形成される。 【００２６】そして、第１転送電極７には垂直転送クロ
ックパルスφＶ1 が、第２転送電極８には垂直転送クロ
ックパルスφＶ2 が、奇数列の垂直転送レジスタ２Ａに
対応する第３転送電極９Ａには垂直転送クロックパルス
φＶ3Oが、偶数列の垂直転送レジスタ２Ｂに対応する第
３転送電極９Ｂには垂直転送クロックパルスφＶ3Eが夫
々印加される。従って、この垂直転送レジスタ２はいわ
ゆる３相駆動パルスで駆動される。 【００２７】図７は、本参考例に係る垂直転送クロック
パルスφＶ1 ，φＶ2 ，φＶ3E，φＶ3O、シャッタパル
ス、垂直ブランキングパルスＶ−ＢＬＫ、及び水平ブラ
ンキングパルスＨ−ＢＬＫのタイミングチャートを示
す。 【００２８】また、図８は、図７の拡大タイミングチャ
ートを示す。なお、図７のタイミング〜と図８のタ
イミング〜は対応している。 【００２９】次に、図６〜図８を用いて更に詳しく上記
参考例に係るＩＴ型固体撮像装置１１の動作を説明す
る。 【００３０】先ず、垂直ブランキング期間Ｔ1 におい
て、第１転送電極７及び第２転送電極８に印加される読
み出しパルス１２により、各受光部１で光電変換された
信号電荷が全画素同時に受光部１から垂直転送レジスタ
２に読み出される。このとき、第３転送電極９Ａ，９Ｂ
に印加される垂直転送クロックパルスφＶ3O，φＶ3Eを
低レベルにすることで、図６に示すように、偶数ライン
の受光部１では例えば左側の受光部１の信号電荷〔６〕
が垂直転送レジスタ２Ａ2 の第２転送電極８ａ下に、右
側の受光部１の信号電極〔７〕が同じ垂直転送レジスタ
２Ａ2 の第１転送電極７ａ下に夫々読み出され、他方、
奇数ラインの受光部１では例えば左側の受光部１の信号
電荷〔９〕が垂直転送レジスタ２Ｂ1 の第２転送電極８
ａ下に、右側の受光部１の信号電極〔１０〕が同じ垂直
転送レジスタ２Ｂ1 の第１転送電極７ａ下に夫々読み出
される等して、同一ラインの２画素の信号電荷が対応す
る垂直転送レジスタ２Ａ，２Ｂに垂直方向に互いに２分
されるようにして読み出される。 【００３１】次いで、第１フィールドでは奇数列の垂直
転送レジスタ２Ａ〔２Ａ1 ，２Ａ2，２Ａ3 〕の第３転
送電極９Ａに印加される垂直転送パルスφＶ3Eを３値の
うちの最も高レベルに固定してこの垂直転送レジスタ２
Ａでの電荷転送を停止した状態で、第１転送電極７、第
２転送電極８、第３転送電極９Ｂに印加される垂直転送
パルスφＶ1 ，φＶ2 ，φＶ3Oによって、偶数列の垂直
転送レジスタ２Ｂ〔２Ｂ1 ，２Ｂ2 〕のみを駆動し、水
平ブランキング期間Ｔ2 で奇数ラインの信号電荷のみを
一ライン毎に垂直転送レジスタ２Ｂから水平転送レジス
タ３に転送する。 【００３２】ここで、垂直転送レジスタ２Ｂ内には同一
ラインの２画素の信号電荷が垂直方向に上下２段に存し
ているため、水平ブランキング期間Ｔ2 内において垂直
転送レジスタ２Ｂから水平転送レジスタ３へ２段分の転
送が行われる。これにより水平転送レジスタ３内には同
一ラインに対応して信号電荷〔１，２，３，４〕，
〔９，１０，１１，１２〕の配列順序が得られ、以後、
水平転送レジスタ３内を転送して出力部４から第１フィ
ールドのＣＣＤ信号が出力される。 【００３３】次いで、第２フィールドでは、逆に偶数列
の垂直転送レジスタ２Ｂ〔２Ｂ1 ，２Ｂ2 〕の第３転送
電極９Ｂの垂直転送パルスφＶ3Oを３値のうちの最も高
いレベルに固定して偶数列の垂直転送レジスタ２Ｂでの
電荷転送を停止した状態で、第１転送電極７、第２転送
電極８、第３転送電極９Ａに印加される垂直転送φ
Ｖ1 ，φＶ2 ，φＶ3Eによって、奇数列の垂直転送レジ
スタ２Ａ〔２Ａ1 ，２Ａ2，２Ａ3 〕のみを駆動し、水
平ブランキング期間Ｔ2 で偶数ラインの信号電荷のみを
一ライン毎に、垂直転送レジスタ２Ａから水平転送レジ
スタ３に転送する。 【００３４】この場合も、水平ブランキング期間Ｔ2 内
において垂直転送レジスタ２Ａから水平転送レジスタ３
へ２段分の信号電荷の転送が行われ、これにより、水平
転送レジスタ内には同一ラインに対応した配列の順序の
信号電荷〔５，６，７，８〕，〔１３，１４，１５，１
６〕が得られ、以後、水平転送レジスタ内を転送して出
力部４から第２フィールドのＣＣＤ信号が出力される。 【００３５】上述のＩＴ型固体撮像装置１１によれば、
受光蓄積期間が１フレーム期間であって全画素同時読み
出しでありながら、インターレース走査（読み出し）を
行うことが可能になる。また、全画素同時読み出しで且
つインターレース読み出しであるので、フレーム期間
（受光蓄積期間）内の特定の時点でシャッタパルス１３
（図７参照）を印加して基板側に電荷を掃き出す方式の
電子シャッタを行えば、フルフレーム電子シャッタが可
能である。受光部１からの信号電荷の読み出し時期は、
奇数フィールド、偶数フィールド共に同じ時期であるた
め、高速シャッタ時にも画ずれを生ずることがない。 【００３６】尚、図６において、チャネルストップ領域
５のパターンを変えて各受光部列の各読み出しゲート部
６を一方の垂直転送レジスタ側のみに設けるようになせ
ば、全画素読み出して２つの水平転送レジスタから各２
水平ラインづつの信号電荷を独立に読み出すようにした
所謂プログレッシブ走査を行わせることが可能になる。 【００３７】また、上記図６の構造でも駆動の工夫でプ
ログレッシブ走査は当然可能である。 【００３８】なお、固体撮像装置をＩＴ型で構成した場
合の問題点は、１フィールド期間垂直転送レジスタ２の
駆動を止めることになるため、スミア成分や暗電流成分
の不要電荷が垂直転送レジスタ２に蓄積され、垂直転送
レジスタ２毎のばらつきによりむら状になることであ
る。これを避けるためにはＦＩＴ型にすれば良い。 【００３９】図９〜図１１は、参考例に係る固体撮像装
置であってＦＩＴ型固体撮像装置に適用した場合の第２
例を示す。 【００４０】図９に示す第２例に係るＦＩＴ型固体撮像
装置３１は、複数の受光部１が、行列状に配列され、各
受光部列（ｎ列）を挟むようにＣＣＤ構造の複数（ｎ＋
１本）の垂直転送レジスタ２〔２Ａ，２Ｂ〕が配置され
てなる撮像部３２と、撮像部３２の垂直転送レジスタ２
に対応した複数（ｎ＋１本）のＣＣＤ構造の垂直転送レ
ジスタ即ち蓄積兼転送に供する垂直転送レジスタ３３
〔３３Ａ，３３Ｂ〕を有する蓄積部３４と、ＣＣＤ構造
の水平転送レジスタ３と、水平転送レジスタ３の終段に
接続された出力部４とを有して成る。蓄積部３４の垂直
転送レジスタ３３は撮像部３２の垂直転送レジスタ２を
延長して形成される。 【００４１】撮像部３２では、例えば図６と同様に、奇
数ラインに位置する受光部１の信号電荷が偶数列の垂直
転送レジスタ２Ｂ〔２Ｂ1 ，２Ｂ2 〕に読み出され、偶
数ラインに位置する受光部１の信号電荷が奇数列の垂直
転送レジスタ２Ａ〔２Ａ1 ，２Ａ2 ，２Ａ3 〕に読み出
されるように構成される。 【００４２】撮像部３２及び蓄積部３４の垂直転送レジ
スタ２及び３３における転送電極は、図６で示したと同
様に形成される。即ち、第１層目多結晶シリコンの第１
転送電極７及び第２層目多結晶シリコンの第２転送電極
８が水平方向に延長するように形成され、第３層目多結
晶シリコンの第３転送電極９が両垂直転送レジスタ２及
び２２に共通となるように垂直方向に延長して形成され
る。 【００４３】そして、例えば奇数列の第３転送電極９Ａ
に垂直転送パルスφＩＭ3Oを印加し、偶数列の第３転送
電極９Ｂに垂直転送パルスφＩＭ3Eを印加し、撮像部３
２における第１転送電極７及び第２転送電極９に夫々垂
直転送パルスφＩＭ1 及びφＩＭ2 を印加して撮像部３
２ではφＩＭ1 ，φＩＭ2 とφＩＭ3O又はφＩＭ3Eによ
る３相駆動方式となす。また、蓄積部３４における第１
転送電極７及び第２転送電極８に垂直転送クロックパル
スφＳＴ1 及びφＳＴ2 を印加し、蓄積部３２ではφＳ
Ｔ1 ，φＳＴ2とφＩＭ3O又はφＩＭ3Eによる３相駆動
方式となす。 【００４４】図１１は、参考例の第２例に係るＦＩＴ型
固体撮像装置３１の垂直転送パルスφＩＭ1 ，φＩ
Ｍ2 ，φＳＴ1 ，φＳＴ2 ，φＩＭ3E，φＩＭ3O及び垂
直ブランキングパルスＶ−ＢＬＫのタイミングチャート
を示す。 【００４５】この第２例では、垂直ブランキング期間Ｔ
1 の所定時点において、φＩＭ1 及びφＩＭ2 の読み出
しパルス１２により、各受光部１の信号電荷が、全画素
同時に対応する垂直転送レジスタ２に読み出される。即
ち、奇数ラインの受光部１の信号電荷〔１，２，３，
４，９，１０，１１，１２〕が夫々対応する偶数列の垂
直転送レジスタ２Ｂ1 ，２Ｂ2 に、偶数ラインの受光部
の信号電荷〔５，６，７，８，１３，１４，１５，１
６〕が夫々対応する奇数列の垂直転送レジスタ２Ａ1 ，
２Ａ2 ，２Ａ3 に読み出される。 【００４６】次に、信号電荷は、各垂直転送パルスφＩ
Ｍ1 ，φＩＭ2 ，φＩＭ3O，φＩＭ3E，φＳＴ1 ，φＳ
Ｔ2 におけるフレームシフト転送パルス３６により、フ
レームシフト転送期間Ｔ3 内に撮像部３２から蓄積部３
４の垂直転送レジスタ３３〔３３Ａ，３３Ｂ〕に高速転
送される。 【００４７】次いで、第１フィールドのラインシフト転
送期間Ｔ4 では蓄積部３４における垂直転送パルスφＩ
Ｍ3Eを３値のうちの最も高いレベル３７に固定して奇数
列の垂直転送レジスタ３３Ａ〔３３Ａ1 ，３３Ａ2 ，３
３Ａ3 〕の電荷転送を停止した状態で、垂直転送パルス
φＳＴ1 ，φＳＴ2 及びφＩＭ3Oにおけるラインシフト
転送パルス３８により偶数列の垂直転送レジスタ３３Ｂ
1 ，３３Ｂ2 の信号電荷のみを水平転送レジスタ３に転
送する（図９参照）。 【００４８】このときも、上例と同様に垂直転送レジス
タ内３３Ｂ1 ，３３Ｂ2 の垂直方向に存する同一ライン
の２画素の信号電荷例えば〔１，２〕，〔３，４〕を水
平ブランキング期間内において、垂直転送レジスタ３３
Ｂ1 ，３３Ｂ2 から水平転送レジスタ３へ２段分の転送
をなし、水平転送レジスタ３内で同一ラインに対応する
信号電荷の配列順序〔例えば１，２，３，４〕とする。
このようにして２相の水平転送パルスφＨ1 ，φＨ2 に
より水平転送レジスタ３内を転送して出力部４から第１
フィールドのＣＣＤ信号を出力する。 【００４９】次に、第２フィールドのラインシフト転送
期間Ｔ5 では、蓄積部３４における垂直転送パルスφＩ
Ｍ3Oを３値のうちの最も高いレベル３７に固定して偶数
列の垂直転送レジスタ３３Ｂ1 ，３３Ｂ2 の電荷転送を
停止した状態で、垂直転送パルスφＳＴ1 ，φＳＴ2 及
びφＩＭ3Eにおけるラインシフト転送パルス３８により
奇数列の垂直転送レジスタ３３Ａ1 ，３３Ａ2 ，３３Ａ
3 の信号電荷のみを水平転送レジスタ３に転送する（図
１０参照）。 【００５０】このときも、垂直転送レジスタ３３Ａ1 ，
３３Ａ2 ，３３Ａ3 の信号電荷を水平ブランキング期間
内に垂直転送レジスタ３３Ａ1 ，３３Ａ2 ，３３Ａ3 か
ら水平転送レジスタ３へ２段分の転送をなし、水平転送
レジスタ３内で同一ラインに対応する信号電荷の配列順
序〔例えば５，６，７，８〕とする。このようにして水
平転送レジスタ３を通して出力部４から第２フィールド
のＣＣＤ信号を出力する。 【００５１】その後、余剰電荷掃き出し転送期間Ｔ6 に
おいて、各垂直転送パルスφＩＭ1，φＩＭ2 ，φＳＴ
1 ，φＳＴ2 ，φＩＭ3E，φＩＭ3Oにおける余剰電荷掃
き出し転送パルス３９により撮像部３２の垂直転送レジ
スタ２内に残留するスミア成分、暗電流成分等の余剰電
荷を蓄積部３４に掃き出し、更に、図示せざるも水平転
送レジスタ３及びゲート部を通って水平転送レジスタの
下側に配されたドレイン領域に掃き出される。 【００５２】なお、垂直転送パルスφＩＭとφＳＴを共
通（φＩＭ1 ＝φＳＴ1 ，φＩＭ2＝φＳＴ2 ）とする
こともできる。また、φＩＭ1 とφＩＭ2 ではラインシ
フト転送期間Ｔ4 ，Ｔ5 のラインシフト転送パルス３８
をなくし、一定レベルに固定するようにしてもよい。 【００５３】この参考例の第２例に係るＦＩＴ型固体撮
像装置３１では、上例と同様に、全画素同時読み出しで
且つインターレース走査（読み出し）を行うことがで
き、フルフレーム電子シャッタが可能となる。そして、
ＦＩＴ型に構成されるので、ＩＴ型に比べてスミア成分
を低減することができる。但し、蓄積部３４で１フィー
ルド期間転送が停止するため、垂直転送レジスタ３３
〔３３Ａ，３３Ｂ〕の暗電流が発生する懼れがある。 【００５４】次に、本発明に係るＦＩＴ型固体撮像装置
の一実施例を図１及び図２を用いて説明する。 【００５５】本実施例に係るＦＩＴ型固体撮像装置４１
は、図１に示すように、複数の受光部１が行列状に配列
され、各受光部列（ｎ列）を挟むようにＣＣＤ構造の複
数（ｎ＋１本）の垂直転送レジスタ２〔２Ａ，２Ｂ〕が
配置されてなる撮像部３２と、撮像部３２の垂直転送レ
ジスタ２に対応した複数（実質的にはｎ本で十分）のＣ
ＣＤ構造の垂直転送レジスタ、即ち蓄積兼転送に供する
垂直転送レジスタ４２〔４２Ａ，４２Ｂ〕を有する蓄積
部３４と、撮像部３２及び蓄積部３４間にあって撮像部
３２の各１つの垂直転送レジスタ２の信号電荷を蓄積部
３４の隣合う２つの垂直転送レジスタ４２Ａ，４２Ｂに
振り分けるためのコントロールゲート部４３と、ＣＣＤ
構造の水平転送レジスタ３と、水平転送レジスタ３の終
段に接続された出力部４とを有して成る。 【００５６】この撮像部３２は、前述の参考例の第２例
と同様に、即ち図６と同様に構成することができ、その
第１転送電極及び第２転送電極に夫々垂直転送クロック
パルスφＩＭ1 及びφＩＭ2 が印加され、奇数列及び偶
数列の第３転送電極に夫々垂直転送クロックパルスφＩ
Ｍ3O及びφＩＭ3Eが印加される。 【００５７】コントロールゲート部４３にはコントロー
ルゲートパルスφcontが印加される。 【００５８】蓄積部３４の垂直転送レジスタ４２は、例
えば第１層目、第２層目及び第３層目の多結晶シリコン
からなる第１、第２、第３の転送電極を有し、夫々の第
１、第２及び第３の転送電極に３相の垂直転送クロック
パルスφＳＴ1 ，φＳＴ2 及びφＳＴ3 が印加される。 【００５９】水平転送レジスタ３には２相の水平転送ク
ロックパルスφＨ1 及びφＨ2 が印加される。 【００６０】図２は、本実施例に係るＦＩＴ型固体撮像
装置４１の垂直転送パルスφＩＭ1，φＩＭ2 ，φＩＭ
3E，φＩＭ3O、コントロールゲートパルスφcont及び垂
直ブランキングパルスＶ−ＢＬＫのタイミングチャート
を示す。 【００６１】本実施例では、垂直ブランキング期間Ｔ1
の所定時点において、φＩＭ1 ，φＩＭ2 の読み出しパ
ルス１２により全画素同時に、即ち、奇数ラインの受光
部１の信号電荷が偶数列の垂直転送レジスタ２Ｂ1 ，２
Ｂ2 に、偶数ラインの受光部１の信号電荷が奇数列の垂
直転送レジスタ２Ａ1 ，２Ａ2 ，２Ａ3 に夫々読み出さ
れる。 【００６２】次に、読み出された垂直転送レジスタ２の
信号電荷をフレームシフト転送期間Ｔ3 で各垂直転送パ
ルスφＩＭ1 ，φＩＭ2 ，φＩＭ3O，φＩＭ3E，φＳＴ
1 ，φＳＴ2 ，φＳＴ3 及びコントロールゲートパルス
φcontにおけるフレームシフト転送パルス３６により、
撮像部３２から蓄積部３４の垂直転送レジスタ４２に高
速転送する。 【００６３】このとき、フレームシフト転送期間Ｔ3 の
前半では垂直転送パルスφＩＭ3Eを３値のうちの最も高
いレベル３７に固定して偶数列の垂直転送レジスタ２Ｂ
1 ，２Ｂ2 の信号電荷のみを高速転送し、且つコントロ
ールゲート部４３によって垂直転送レジスタ２Ｂ1 ，２
Ｂ2 内で垂直方向の上下に分離している同一ラインの２
画素の信号電荷を蓄積部３４の対応する２つの隣合う垂
直転送レジスタ４２Ａ1 と４２Ｂ1 ，４２Ａ2 と４２Ｂ
2 に振り分けるように高速転送する。これによって蓄積
部３４の垂直転送レジスタ４２Ａ1 〜４２Ｂ2 の下半分
に奇数ラインの信号電荷が各ライン毎に水平に配列され
た状態〔１，２，３，４〕，〔９，１０，１１，１２〕
で蓄積される。 【００６４】続く、フレームシフト期間Ｔ3 の後半では
垂直転送パルスφＩＭ3Oを３値のうちの最も高いレベル
３７に固定して奇数列の垂直転送レジスタ２Ａ1 ，２Ａ
2 ，２Ａ3 の信号電荷のみを高速転送し、且つコントロ
ールゲート部４３によって例えば垂直転送レジスタ２Ａ
2 内で垂直方向の上下に分離されている同一ラインの２
画素の信号電荷を蓄積部３４の対応する２つの隣合う垂
直転送レジスタ４３Ｂ1 と４２Ａ2 に振り分けるように
高速転送する。これによって、蓄積部３４の垂直転送レ
ジスタ４２Ａ1 〜４２Ｂ2 の上半分に偶数ラインの信号
電荷が各ライン毎に水平に配列された状態〔５，６，
７，８〕，〔１３，１４，１５，１６〕で蓄積される。 【００６５】しかる後、第１フィールドのラインシフト
転送期間Ｔ4 で、蓄積部３４の垂直転送パルスφＳＴ1
〜φＳＴ3 のラインシフト転送パルス３８により奇数ラ
インの信号電荷が水平転送レジスタ３に転送され出力部
４を通して第１フィールドのＣＣＤ信号が出力され、続
いて第２フィールドのラインシフト転送期間Ｔ5 で偶数
ラインの信号電荷が水平転送レジスタ４に転送され、出
力部４を通じて第２フィールドのＣＣＤ信号が出力され
る。 【００６６】なお、このラインシフト転送時、撮像部３
２の垂直転送パルスφＩＭ1 ，φＩＭ2 ，φＩＭ3E，φ
ＩＭ3O及びコントロールゲートパルスφcontは図２に示
す一定電位に固定されるが、また、動作させてもよい。 【００６７】その後、垂直ブランキング期間Ｔ1 内の余
剰電荷掃き出し転送期間Ｔ6 で余剰電荷掃き出し転送パ
ルス３９により撮像部３２の垂直転送レジスタ２内の余
剰電荷を蓄積部３４に掃き出す。 【００６８】本実施例では、上述の参考例と同様に全画
素読み出しで且つインターレース走査（読み出し）を行
うことができ、フルフレーム電子シャッタが可能とな
る。 【００６９】そして、スミア成分の低減が図れると共
に、特に、信号電荷を垂直転送レジスタ２で停止させる
期間がフレームシフト転送期間（高速転送時）のみで極
短時間であるため暗電流の問題も生じない。 【００７０】さらに、コントロールゲート部４３を設け
て撮像部３２から蓄積部３４へのフレームシフト転送時
に同一ラインの信号電荷を水平に並べ変えているので、
ラインシフト転送では１段の転送で可能となり、ライン
シフト転送が容易となる。 【００７１】なお、図１２及び図１３は、参考例の第３
例に係るＦＩＴ型固体撮像装置５１を示す。 【００７２】この第３例は、図１２に示すように、複数
の受光部１が行列状に配列され、各受光部（ｎ列）を挟
むようにＣＣＤ構造の複数（ｎ＋１本）の垂直転送レジ
スタ２〔２Ａ，２Ｂ〕が配置されてなる撮像部３２と、
撮像部３２における各２列の垂直転送レジスタ２に対し
１本の垂直転送レジスタが対応するように複数のＣＣＤ
構造の垂直転送レジスタ、即ち蓄積兼転送に供する垂直
転送レジスタ５２〔５２Ａ1 ，５２Ｂ1 ，５２Ａ2 〕を
有する蓄積部３４と、ＣＣＤ構造の水平転送レジスタ３
と、水平転送レジスタ３の終段に接続された出力部４と
を有して成る。本例では、撮像部の各２列の垂直転送レ
ジスタ２と蓄積部の各１本の垂直転送レジスタ５２が接
続される形となる。 【００７３】撮像部３２は、参考例の第２例と同様に構
成することができ、その第１転送電極及び第２転送電極
に夫々垂直転送クロックパルスφＩＭ1 及びφＩＭ2 が
印加され、奇数列及び偶数列の第３転送電極に夫々垂直
転送クロックパルスφＩＭ3O及びφＩＭ3Eが印加され
る。 【００７４】蓄積部３４の垂直転送レジスタ５２は、例
えば第１層目、第２層目及び第３層目の多結晶シリコン
からなる第１、第２及び第３の転送電極を有し、夫々の
第１、第２及び第３の転送電極に３相の垂直転送クロッ
クパルスφＳＴ〔φＳＴ1 ，φＳＴ2 及びφＳＴ3 〕が
印加される。水平転送レジスタには、２相の水平転送ク
ロックパルスφＨ1 及びφＨ2 が印加される。 【００７５】図１３は、この第３例に係るＦＩＴ型固体
撮像装置５１の垂直転送パルスφＩＭ1 ，φＩＭ2 ，φ
ＩＭ3E，φＩＭ3O，φＳＴ（φＳＴ1 ，φＳＴ2 ，φＳ
Ｔ3）、垂直ブランキングパルスＶ−ＢＬＫのタイミン
グチャートを示す。 【００７６】この第３例では、垂直ブランキング期間Ｔ
1 の所定時点において、φＩＭ1 ，φＩＭ2 の読み出し
パルス１２により、全画素同時に読み出され、即ち奇数
ラインの受光部１の信号電荷が偶数列の垂直転送レジス
タ２Ｂ1 ，２Ｂ2 に、偶数ラインの受光部の信号電荷が
奇数列の垂直転送レジスタ２Ａ1 ，２Ａ2 ，２Ａ3 に夫
々読み出される。 【００７７】次に、読み出された垂直転送レジスタ２の
信号電荷を垂直ブランキング期間Ｔ1 内のフレームシフ
ト転送期間Ｔ3 に、各垂直転送パルスφＩＭ1 ，φＩＭ
2 ，φＩＭ3O，φＩＭ3E，φＳＴ（φＳＴ1 ，φＳ
Ｔ2 ，φＳＴ3 ）におけるフレームシフト転送パルス３
６により、信号電荷が撮像部３２から蓄積部３４の垂直
転送レジスタ５２に高速転送される。 【００７８】このとき、フレームシフト転送期間Ｔ3 の
前半では垂直転送パルスφＩＭ3Eを３値のうちの最も高
いレベル３７に固定して偶数列の垂直転送レジスタ２Ｂ
1 ，２Ｂ2 に在る偶数ラインの信号電荷のみを対応する
垂直転送レジスタ５２Ｂ1 ，５２Ａ2 に高速転送する。
これにより、蓄積部３４の各垂直転送レジスタ５２
Ｂ1 ，５２Ａ2 の下半分に奇数ラインの信号電荷が同一
ラインの２画素の信号電荷を上下に配列するようにして
蓄積される。 【００７９】続く、フレームシフト転送期間Ｔ3 の後半
では垂直転送パルスφＩＭ3Oを３値のうちの最も高いレ
ベル３７に固定して奇数列の垂直転送レベル２Ａ1 ，２
Ａ2，２Ａ3 に在る偶数ラインの信号電荷のみを対応す
る垂直転送レジスタ５２Ａ1，５２Ｂ1 ，５２Ａ2 に高
速転送する。これにより、蓄積部３４の各垂直転送レジ
スタ５２Ａ1 ，５２Ｂ1 ，５２Ａ2 の上半分に偶数ライ
ンの信号電荷が同一ラインの２画素の信号電荷を上下に
配列するようにして蓄積される。 【００８０】次いで、第１フィールドのラインシフト転
送期間Ｔ4 で蓄積部３４の垂直転送パルスφＳＴ1 〜φ
ＳＴ3 のラインシフト転送パルス３８により、奇数ライ
ンの信号電荷が水平転送レジスタ３に転送される。この
とき、水平ブランキング期間内で２段分の転送が行わ
れ、水平転送レジスタ３内で信号電荷が同一ラインに対
応する配列順序とされる。このようにして一ライン毎に
水平転送レジスタ３内を転送し出力部４から第１フィー
ルドのＣＣＤ信号が出力される。 【００８１】続いて、第２フィールドのラインシフト転
送期間Ｔ5 で偶数ラインの信号電荷が同様にして水平転
送レジスタ３に転送され、出力部４から第２フィールド
のＣＣＤ信号が出力される。その後、垂直ブランキング
期間内の余剰電荷掃き出し転送期間Ｔ6 で、余剰電荷掃
き出し転送パルス３９により撮像部３２の垂直転送レジ
スタ２内の余剰電荷を蓄積部に掃き出す。 【００８２】この第３例では、上例と同様に全画素読み
出しで且つインターレース走査（読み出し）を行うこと
ができ、フルフレーム電子シャッタが可能となる。そし
て、スミア成分が低減すると共に、信号電荷を垂直転送
レジスタ２で停止させる期間がフレームシフト転送期間
（高速転送時）のみで極く短時間であるため暗電流の問
題も生じない。さらに、撮像部３２の２列の垂直転送レ
ジスタ２を、蓄積部３４で１本の垂直転送レジスタ５２
とすることで蓄積部３４の垂直転送レジスタ５２の転送
効率を向上することができる。構造も比較的簡単化でき
る。 【００８３】尚、ラインシフト転送期間中の、φＩ
Ｍ1 ，φＩＭ2 ，φＩＭ3O，φＩＭ3Eは図示のように所
定電位に固定したが、ラインシフト転送パルス３８を駆
動することも可能である。 【００８４】さらに、垂直転送パルスφＳＴ1 ，φＳＴ
2 を垂直転送パルスφＩＭ1 ，φＩＭ2 に代用（φＩＭ
1 ＝φＳＴ1 ，φＩＭ2 ＝φＳＴ2 ）することも可能で
ある。 【００８５】ＦＩＴ型固体撮像装置３１，４１，５１に
おいて、電子シャッタとしては、電荷を基板側に掃き出
す方式であっても、垂直転送レジスタ２を通して掃き出
す方式であっても可能である。 【００８６】上述したように、本実施例においては、簡
単な構成で全画素同時読み出し、フルフレーム電子シャ
ッタを可能とすると共に、インターレース読み出しを可
能とするものである。そして、ＦＩＴ型固体撮像装置で
あるので、スミアや暗電流の奇数フィールドと偶数フィ
ールドの差を低減することができる等の実益がある。 【００８７】 【発明の効果】本発明に係る固体撮像装置によれば、全
画素同時読み出しでありながら、インターレース読み出
しを行うことができる。そして、フルフレーム電子シャ
ッタを可能とするもので、高速シャッタにおいても画ず
れを生ずることがない。また、比較的簡単な構成で、全
画素同時読み出しで且つインターレース読み出しを実現
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＦＩＴ型固体撮像装置の一実施例
を示す構成図兼動作説明図である。 【図２】図１に示す本発明の実施例の駆動パルスのタイ
ミングチャートである。 【図３】参考例に係るＩＴ型固体撮像装置（第１例）の
構成図である。 【図４】参考例に係る第１例の動作説明図（その１）で
ある。 【図５】参考例に係る第１例の動作説明図（その２）で
ある。 【図６】図３の要部の拡大図である。 【図７】参考例に係る第１例の駆動パルスのタイミング
チャートである。 【図８】図７を拡大したタイミングチャートである。 【図９】参考例に係るＦＩＴ型固体撮像装置（第２例）
の構成図兼動作説明図（その１）である。 【図１０】参考例に係る第２例の動作説明図（その２）
である。 【図１１】参考例に係る第２例の駆動パルスのタイミン
グチャートである。 【図１２】参考例に係るＦＩＴ型固体撮像装置（第３
例）の構成図兼動作説明図である。 【図１３】参考例に係る第３例の駆動パルスのタイミン
グチャートである。 【符号の説明】 １ 受光部 ２〔２Ａ1 ，２Ｂ1 ，２Ａ2 ，２Ｂ2 ，２Ａ3 〕 垂直
転送レジスタ ３ 水平転送レジスタ ４ 出力部 ５ チャネルストップ領域 ６ ，７，８転送電極 ９ 埋込みチャネル領域 １１，３１，４１，５１ 固体撮像装置 ３２ 撮像部 ３３〔３３Ａ1 ，３３Ｂ1 ，３３Ａ2 ，３３Ｂ2 ，３３
Ａ3 〕 垂直転送レジスタ ３４ 蓄積部 ４２〔４２Ａ1 ，４２Ｂ1 ，４２Ａ2 ，４２Ｂ2 〕 垂
直転送レジスタ ４３ コントロールゲート部 ５２〔５２Ａ1 ，５２Ｂ1 ，５２Ａ2 〕 垂直転送レジ
スタ
を示す構成図兼動作説明図である。 【図２】図１に示す本発明の実施例の駆動パルスのタイ
ミングチャートである。 【図３】参考例に係るＩＴ型固体撮像装置（第１例）の
構成図である。 【図４】参考例に係る第１例の動作説明図（その１）で
ある。 【図５】参考例に係る第１例の動作説明図（その２）で
ある。 【図６】図３の要部の拡大図である。 【図７】参考例に係る第１例の駆動パルスのタイミング
チャートである。 【図８】図７を拡大したタイミングチャートである。 【図９】参考例に係るＦＩＴ型固体撮像装置（第２例）
の構成図兼動作説明図（その１）である。 【図１０】参考例に係る第２例の動作説明図（その２）
である。 【図１１】参考例に係る第２例の駆動パルスのタイミン
グチャートである。 【図１２】参考例に係るＦＩＴ型固体撮像装置（第３
例）の構成図兼動作説明図である。 【図１３】参考例に係る第３例の駆動パルスのタイミン
グチャートである。 【符号の説明】 １ 受光部 ２〔２Ａ1 ，２Ｂ1 ，２Ａ2 ，２Ｂ2 ，２Ａ3 〕 垂直
転送レジスタ ３ 水平転送レジスタ ４ 出力部 ５ チャネルストップ領域 ６ ，７，８転送電極 ９ 埋込みチャネル領域 １１，３１，４１，５１ 固体撮像装置 ３２ 撮像部 ３３〔３３Ａ1 ，３３Ｂ1 ，３３Ａ2 ，３３Ｂ2 ，３３
Ａ3 〕 垂直転送レジスタ ３４ 蓄積部 ４２〔４２Ａ1 ，４２Ｂ1 ，４２Ａ2 ，４２Ｂ2 〕 垂
直転送レジスタ ４３ コントロールゲート部 ５２〔５２Ａ1 ，５２Ｂ1 ，５２Ａ2 〕 垂直転送レジ
スタ
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 行列状に配された複数の受光部と、該受
光部の一つ置きの列間に配された第１の垂直転送部及び
該受光部の残りの一つ置きの列間に配された第２の垂直
転送部と、前記第１及び第２の垂直転送部よりの電荷を
水平方向に転送する水平転送部と、前記第１及び第２の
垂直転送部と水平転送部との間に配された蓄積部とを有
し、 前記受光部の電荷を前記垂直転送部に読み出す読み出し
ゲート部が、奇数行に位置する受光部では前記第１の垂
直転送部側に、偶数行に位置する受光部では前記第２の
垂直転送部側に夫々設けられ、 前記蓄積部は前記第１及び第２の垂直転送部の１列毎に
１つの蓄積兼転送部を有し、前記蓄積部と前記第１及び
第２の垂直転送部との間に、前記第１及び第２の垂直転
送部の電荷を垂直単位ビット毎に隣合う前記蓄積兼転送
部に交互に振り分ける制御ゲートが設けられ、前記第１の垂直転送部と前記第２の垂直転送部は、フレ
ームシフト転送期間において選択的に駆動されるように
して成る ことを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16181093A JP3395257B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16181093A JP3395257B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0759012A JPH0759012A (ja) | 1995-03-03 |
| JP3395257B2 true JP3395257B2 (ja) | 2003-04-07 |
Family
ID=15742348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16181093A Expired - Fee Related JP3395257B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3395257B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7719573B2 (en) | 2000-10-03 | 2010-05-18 | Sony Corporation | Device and method for processing photographic image data |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP16181093A patent/JP3395257B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0759012A (ja) | 1995-03-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7430006B2 (en) | Charge transfer device and a driving method thereof and a driving method for solid-state image sensing device | |
| JPWO2003107661A1 (ja) | 固体撮像素子、固体撮像素子の駆動方法、撮像方法および撮像装置 | |
| JPH0416949B2 (ja) | ||
| JPH04262679A (ja) | 固体撮像素子の駆動方法 | |
| JPH035673B2 (ja) | ||
| EP0869665B1 (en) | Solid state image sensor | |
| JP3008578B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP3395257B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2703416B2 (ja) | インターライン転送型ｃｃｄ撮像装置の駆動方法 | |
| US5523787A (en) | Solid-state imaging device adapted for an interlaced scanning and a non-interlaced scanning and method for driving same | |
| JP3273080B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPS59122085A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JP3397151B2 (ja) | 固体撮像素子の駆動方法 | |
| JP2000164848A (ja) | 固体撮像装置及びその駆動方法 | |
| JPH0473347B2 (ja) | ||
| JP2532583B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2595916B2 (ja) | 固体撮像素子及びその駆動方法 | |
| JPS61198981A (ja) | 撮像装置 | |
| JPS6135750B2 (ja) | ||
| JP3003366B2 (ja) | 固体撮像装置およびその駆動方法 | |
| JPH11196336A (ja) | Ｈｄｔｖ／ｓｄｔｖ共用カメラの駆動方法 | |
| JPH0775025A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH02151185A (ja) | フレームインターライン型固体撮像素子及びその駆動方法 | |
| JPH1127476A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH0654245A (ja) | 固体撮像素子の駆動方式 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |