JP3484468B2 - Solid-state imaging device and charge transfer method - Google Patents

Solid-state imaging device and charge transfer method

Info

Publication number
JP3484468B2
JP3484468B2 JP30903897A JP30903897A JP3484468B2 JP 3484468 B2 JP3484468 B2 JP 3484468B2 JP 30903897 A JP30903897 A JP 30903897A JP 30903897 A JP30903897 A JP 30903897A JP 3484468 B2 JP3484468 B2 JP 3484468B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transfer path
charges
horizontal
vertical
vertical transfer
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
Application number
JP30903897A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11146281A (en
Inventor
哲夫 笘
哲生 山田
正史 乾谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP30903897A priority Critical patent/JP3484468B2/en
Priority to US09/188,885 priority patent/US6707498B1/en
Publication of JPH11146281A publication Critical patent/JPH11146281A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3484468B2 publication Critical patent/JP3484468B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電荷転送技術に関
し、特に固体撮像素子上に蓄積される電荷の転送技術に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charge transfer technique, and more particularly to a charge transfer technique for charges accumulated on a solid-state image sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】図18は、従来技術による画像信号処理
装置の構成を示す図である。
2. Description of the Related Art FIG. 18 is a diagram showing the structure of an image signal processing device according to the prior art.

【0003】固体撮像素子51は、画素部52と水平転
送路53とアンプ54を有する。画素部52は、2次元
に配列されたフォトダイオードと垂直方向に延びる複数
列の垂直転送路を有する。
The solid-state image pickup device 51 has a pixel portion 52, a horizontal transfer path 53 and an amplifier 54. The pixel portion 52 has photodiodes arranged two-dimensionally and a plurality of columns of vertical transfer paths extending in the vertical direction.

【0004】画像55は、画素部52上に撮像される。
フォトダイオードは、撮像された画像55の光信号を電
荷に変換する。その電荷は、フォトダイオードから垂直
転送路に移される。垂直転送路は、電荷を図中垂直方向
に転送する。
The image 55 is picked up on the pixel portion 52.
The photodiode converts the optical signal of the captured image 55 into electric charge. The charge is transferred from the photodiode to the vertical transfer path. The vertical transfer path transfers charges in the vertical direction in the figure.

【0005】水平転送路53は、複数の垂直転送路から
1行(水平方向の画素の並び)分の電荷を受け取り、そ
の電荷を水平方向に転送する。アンプ54は、水平転送
路53により転送された電荷を増幅して処理部61に出
力する。続いて、水平転送路53は、複数の垂直転送路
から次の1行分の電荷を受け取り、水平方向に転送す
る。以下、同様の処理を行い、2次元の画像信号を処理
部61に出力する。
The horizontal transfer path 53 receives electric charges for one row (arrangement of pixels in the horizontal direction) from a plurality of vertical transfer paths and transfers the electric charges in the horizontal direction. The amplifier 54 amplifies the charge transferred by the horizontal transfer path 53 and outputs the amplified charge to the processing unit 61. Subsequently, the horizontal transfer path 53 receives the charges for the next one row from the plurality of vertical transfer paths and transfers the charges in the horizontal direction. Thereafter, similar processing is performed, and a two-dimensional image signal is output to the processing unit 61.

【0006】画像情報を表す電荷の流れとしては、フォ
トダイオードから読み出された電荷を、まず第1の方向
に転送する1次転送路である垂直転送路に移し、第1の
方向である垂直方向に転送する。次に、第2の方向に電
荷を転送する2次転送路である水平転送路に移し、第2
の方向である水平方向に転送する。
As a flow of charges representing image information, charges read from a photodiode are first transferred to a vertical transfer path which is a primary transfer path for transferring in a first direction, and then a vertical direction which is a first direction. Transfer in the direction. Next, the charge is transferred to a horizontal transfer path that is a secondary transfer path that transfers charges in the second direction, and
Transfer in the horizontal direction, which is the direction of.

【0007】上記の電荷転送は、ラスタスキャンと同様
な画像走査を行ったことになる。すなわち、まず、主走
査方向MDとして水平方向に走査する。次に、副走査方
向SDとして垂直方向に走査し、次の行について再び主
走査方向(水平方向)MDに走査する。この走査を繰り
返し、2次元画像55の走査を行う。
The above charge transfer means that image scanning similar to raster scanning is performed. That is, first, horizontal scanning is performed as the main scanning direction MD. Next, the sub-scanning direction SD is scanned in the vertical direction, and the next row is scanned again in the main scanning direction (horizontal direction) MD. This scanning is repeated to scan the two-dimensional image 55.

【0008】アンプ54は、処理部61にアナログ形式
の電気信号を出力する。処理部61は、A/D変換器等
を有し、電気信号をアナログ形式からデジタル形式に変
換し、モニタ64に出力する。
The amplifier 54 outputs an analog electric signal to the processing section 61. The processing unit 61 has an A / D converter and the like, converts an electric signal from an analog format to a digital format, and outputs it to the monitor 64.

【0009】モニタ64には、ラスタスキャンにより画
像65を表示する。すなわち、まず、主走査方向MDと
して画像水平方向に走査する。次に、副走査方向SDと
して画像垂直方向に走査し、次のラインについて再び主
走査方向(画像水平方向)MDに走査する。この走査を
繰り返し、2次元画像65をモニタ64に表示する。
An image 65 is displayed on the monitor 64 by raster scanning. That is, first, the image is scanned in the horizontal direction as the main scanning direction MD. Next, the sub-scanning direction SD is scanned in the image vertical direction, and the next line is scanned again in the main scanning direction (image horizontal direction) MD. This scanning is repeated and the two-dimensional image 65 is displayed on the monitor 64.

【0010】固体撮像素子51上の主走査方向MDと副
走査方向SDは、モニタ64上の主走査方向MDと副走
査方向SDと同じである。
The main scanning direction MD and the sub scanning direction SD on the solid-state image pickup device 51 are the same as the main scanning direction MD and the sub scanning direction SD on the monitor 64.

【0011】図19(A)、(B)は、従来技術による
インタレース方式の画像信号処理を説明するための図で
ある。インタレース方式は、AフィールドFAとBフィ
ールドFBとの2つのフィールドにより1フレームを構
成する。
FIGS. 19A and 19B are views for explaining the interlaced image signal processing according to the prior art. In the interlace method, one frame is composed of two fields, A field FA and B field FB.

【0012】図19(A)は、固体撮像素子51上のイ
ンタレース走査を示す図である。固体撮像素子51上で
は、まず、奇数番目の行の集まりからなるAフィールド
FAの転送を行い、次に、偶数番目の行の集まりからな
るBフィールドFBの転送を行う。1つの行は、主走査
方向(画像水平方向)MDに走査される画素の並びであ
る。副走査方向(画像垂直方向)SDの位置により、A
フィールドFA又はBフィールドFBのいずれかが決ま
る。
FIG. 19A is a diagram showing interlaced scanning on the solid-state image pickup device 51. On the solid-state image sensor 51, first, the A field FA including a group of odd-numbered rows is transferred, and then the B field FB including a group of even-numbered rows is transferred. One row is an array of pixels scanned in the main scanning direction (image horizontal direction) MD. Depending on the position in the sub-scanning direction (vertical direction of the image) SD, A
Either the field FA or the B field FB is determined.

【0013】図19(B)は、モニタ54上のインタレ
ース走査を示す図である。モニタ54上において、ま
ず、奇数番目の行の集まりからなるAフィールドFAの
走査を行い、次に、偶数番目の行の集まりからなるBフ
ィールドFBの走査を行う。固体撮像素子51と同様
に、1つの行は、主走査方向(画像水平方向)MDに走
査される画素の並びであり、副走査方向(画像垂直方
向)SDの位置により、AフィールドFA又はBフィー
ルドFBのいずれかが決まる。
FIG. 19B is a diagram showing interlaced scanning on the monitor 54. On the monitor 54, first, the A field FA consisting of a group of odd-numbered rows is scanned, and then the B field FB consisting of a group of even-numbered rows is scanned. Similar to the solid-state image sensor 51, one row is an array of pixels scanned in the main scanning direction (horizontal image direction) MD, and the A field FA or B depending on the position in the sub scanning direction (vertical image direction) SD. Either field FB is determined.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、固体
撮像素子上に蓄積される電荷を効率的に転送することが
できる固体撮像素子又は電荷転送方法を提供することで
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a solid-state image pickup device or a charge transfer method capable of efficiently transferring charges accumulated on the solid-state image pickup device.

【0015】本発明の他の目的は、間引いた画像信号を
生成する際に電荷を効率的に転送することができる固体
撮像素子又は電荷転送方法を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a solid-state image pickup device or charge transfer method capable of efficiently transferring charges when generating thinned-out image signals.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明の1観点によれ
ば、行方向、列方向に配列された複数のフォトダイオー
ドと、前記フォトダイオードの各列に近接して配列さ
れ、前記フォトダイオードから電荷を受けて垂直方向に
電荷を転送することができる複数の垂直転送路と、前記
複数の垂直転送路から1行分の電荷を受けて水平方向に
電荷を転送することができる水平転送路と、前記垂直転
送路から前記水平転送路に電荷を転送する際に、電荷を
選択的に排出することができる複数のドレインと、前記
ドレインにより行方向の電荷を1/n(n≧2)に間引
くとともに、前記水平転送路上に転送した電荷を隣接す
る電荷の距離以下の距離だけ水平転送路内で水平方向に
移動させ、前記水平転送路に複数行分の電荷を蓄積し
て、まとめて読み出すように制御することができる制御
回路とを有する固体撮像素子が提供される。
According to one aspect of the present invention, a plurality of photodiodes arranged in a row direction and a column direction and a plurality of photodiodes arranged in proximity to each column of the photodiodes are provided. A plurality of vertical transfer paths capable of receiving charges and transferring the charges in the vertical direction, and a horizontal transfer path capable of receiving charges of one row from the plurality of vertical transfer paths and transferring the charges in the horizontal direction , A plurality of drains capable of selectively discharging charges when the charges are transferred from the vertical transfer paths to the horizontal transfer path, and the charges in the row direction are reduced to 1 / n (n ≧ 2) by the drains. At the same time as thinning out, the charges transferred on the horizontal transfer path are moved in the horizontal direction within the horizontal transfer path by a distance equal to or less than the distance between adjacent charges, and charges for a plurality of rows are accumulated in the horizontal transfer path and read out collectively. Yo The solid-state imaging device is provided with a control circuit that can be controlled.

【0017】本発明の他の観点によれば、行方向、列方
向に配列される複数のフォトダイオード、前記フォトダ
イオードの各列に隣接して配列される複数の垂直転送
路、前記垂直転送路から1行分の電荷を受け取ることが
できる水平転送路、垂直転送路から水平転送路に電荷を
転送する際に選択的に電荷を排出することができる複数
のドレイン、前記ドレインを制御しつつ、垂直転送路か
ら水平転送路への電荷転送を制御する制御回路を有する
固体撮像素子において、(a)前記フォトダイオードに
蓄積された電荷を前記垂直転送路上に転送する工程と、
(b)前記垂直転送路上の電荷を垂直方向に転送する工
程と、(c)前記制御回路を使用して、前記垂直転送路
上に蓄積されている1行分の電荷のうち、1/n(n≧
2)の列の垂直転送路上の電荷は前記水平転送路上に転
送し、他の列の垂直転送路上の電荷は前記ドレインに排
出する工程と、(d)前記水平転送路上に転送した電荷
を隣接する電荷の距離以下の距離だけ水平転送路内で水
平方向に移動させる工程と、(e)前記1/nの列の垂
直転送路上に蓄積されている次の行の電荷を前記水平転
送路上に転送する工程と、(f)前記水平転送路上に蓄
積された電荷を水平方向に転送して読み出す工程とを含
む電荷転送方法が提供される。
According to another aspect of the present invention, a plurality of photodiodes arranged in a row direction and a column direction, a plurality of vertical transfer paths arranged adjacent to each column of the photodiodes, and the vertical transfer path. , A plurality of drains capable of selectively discharging charges when transferring charges from the vertical transfer path to the horizontal transfer path, and the drain, while controlling the drain. In a solid-state imaging device having a control circuit for controlling charge transfer from a vertical transfer path to a horizontal transfer path, (a) transferring the charges accumulated in the photodiode onto the vertical transfer path;
(B) transferring the charges on the vertical transfer path in the vertical direction; and (c) using the control circuit, 1 / n (of the charges for one row accumulated on the vertical transfer path). n ≧
The charge on the vertical transfer path of the column 2) is transferred to the horizontal transfer path, and the charge on the vertical transfer path of the other column is discharged to the drain, and (d) the charge transferred to the horizontal transfer path is adjacent to The step of horizontally moving in the horizontal transfer path by a distance equal to or less than the distance of the electric charge to be stored, and (e) transferring the electric charge of the next row accumulated on the vertical transfer path of the 1 / n column to the horizontal transfer path. There is provided a charge transfer method including a step of transferring and (f) a step of horizontally transferring and reading out the charges accumulated on the horizontal transfer path.

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施例による画
像信号処理装置の構成を示す図である。
1 is a diagram showing the configuration of an image signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【0021】固体撮像素子1は、図18の固体撮像素子
51と比べ、主走査方向MDと副走査方向SDを90°
回転させた位置に置かれる。これにより、図18に示す
固体撮像素子51に比べ、固体撮像素子1から高速に電
荷を読み出すことができる。その理由は、後に説明す
る。
The solid-state image pickup device 1 is 90 ° in the main scanning direction MD and the sub-scanning direction SD as compared with the solid-state image pickup device 51 of FIG.
It is placed in the rotated position. As a result, the electric charges can be read out from the solid-state image sensor 1 at a higher speed than in the solid-state image sensor 51 shown in FIG. The reason will be described later.

【0022】固体撮像素子1は、90°回転した位置に
置かれているので、この状態でモニタに画像を表示させ
ると、90°回転した画像が表示されてしまう。そこ
で、画像の水平方向と垂直方向とを逆にするための画素
位置変換が必要になる。以下、その詳細を説明する。
Since the solid-state image pickup device 1 is placed at a position rotated by 90 °, if an image is displayed on the monitor in this state, the image rotated by 90 ° will be displayed. Therefore, pixel position conversion is required to reverse the horizontal and vertical directions of the image. The details will be described below.

【0023】固体撮像素子1は、画素部2と水平転送路
3とアンプ4を有する。画素部2は、2次元に配列され
たフォトダイオードと垂直方向に延びる複数列の垂直転
送路を有する。なお、固体撮像素子1では、垂直転送路
及び水平転送路の名称が一般的に用いられているので、
本明細書では、固体撮像素子1において、垂直転送路が
電荷を転送する方向(図の水平方向)を垂直方向と呼
び、水平転送路3が電荷を転送する方向(図の垂直方
向)を水平方向と呼ぶ。
The solid-state image pickup device 1 has a pixel portion 2, a horizontal transfer path 3 and an amplifier 4. The pixel unit 2 has photodiodes arranged two-dimensionally and a plurality of columns of vertical transfer paths extending in the vertical direction. In the solid-state image sensor 1, the names of the vertical transfer path and the horizontal transfer path are generally used,
In the present specification, in the solid-state imaging device 1, the direction in which the vertical transfer path transfers charges (horizontal direction in the figure) is called the vertical direction, and the direction in which the horizontal transfer path 3 transfers charges (vertical direction in the figure) is horizontal. Call it direction.

【0024】固体撮像素子1は、垂直方向の画素数が水
平方向の画素数よりも多い。画像5は、画素部2上に撮
像される。画像水平方向(図の水平方向)は固体撮像素
子1の垂直方向に相当し、画像垂直方向(図の垂直方
向)は固体撮像素子1の水平方向に相当する。
The solid-state image sensor 1 has more pixels in the vertical direction than in the horizontal direction. The image 5 is captured on the pixel unit 2. The image horizontal direction (horizontal direction in the figure) corresponds to the vertical direction of the solid-state image sensor 1, and the image vertical direction (vertical direction in the figure) corresponds to the horizontal direction of the solid-state image sensor 1.

【0025】フォトダイオードは、撮像された画像5の
光信号を電荷に変換する。その電荷は、フォトダイオー
ドから垂直転送路に移される。垂直転送路は、電荷を垂
直方向に転送する。フォトダイオード及び垂直転送路
は、後に図3を参照しながら詳細に説明する。
The photodiode converts the optical signal of the captured image 5 into electric charges. The charge is transferred from the photodiode to the vertical transfer path. The vertical transfer path transfers charges in the vertical direction. The photodiode and the vertical transfer path will be described in detail later with reference to FIG.

【0026】水平転送路3は、複数の垂直転送路から1
列(図の垂直方向の画素の並び)分の電荷を受け取り、
その電荷を水平方向(図の垂直方向)に転送する。アン
プ4は、水平転送路3上で転送された電荷を増幅してA
/D変換器11に出力する。続いて、水平転送路3は、
複数の垂直転送路から次の1列分の電荷を受け取り、水
平方向に転送する。以下、同様の処理を行い、2次元の
画像信号をA/D変換器11に出力する。
The horizontal transfer path 3 is composed of a plurality of vertical transfer paths.
Receives electric charges for columns (pixels in the vertical direction in the figure),
The charges are transferred horizontally (vertical direction in the figure). The amplifier 4 amplifies the charges transferred on the horizontal transfer path 3 to
Output to the / D converter 11. Then, the horizontal transfer path 3 is
The charges for the next one column are received from the plurality of vertical transfer paths and transferred in the horizontal direction. Thereafter, similar processing is performed and a two-dimensional image signal is output to the A / D converter 11.

【0027】上記の電荷転送は、ラスタスキャンに対し
て主走査方向MD及び副走査方向SDが異なる。すなわ
ち、まず、主走査方向MDとして画像垂直方向(図の垂
直方向)に走査する。次に、副走査方向SDとして画像
水平方向(図の水平方向)に走査し、次の列について再
び主走査方向MDに走査する。この走査を繰り返し、2
次元画像5の走査を行う。
The above charge transfer differs from the raster scan in the main scanning direction MD and the sub scanning direction SD. That is, first, scanning is performed in the image vertical direction (vertical direction in the drawing) as the main scanning direction MD. Next, the image is scanned in the horizontal direction of the image (horizontal direction in the figure) as the sub-scanning direction SD, and again in the main scanning direction MD for the next column. Repeat this scan 2
The three-dimensional image 5 is scanned.

【0028】ここで、主走査方向MDは短周期で走査す
る方向を言い、副走査方向SDは長周期で走査する方向
を言う。
Here, the main scanning direction MD refers to the scanning direction with a short period, and the sub-scanning direction SD refers to the scanning direction with a long period.

【0029】アンプ4は、A/D変換器11にアナログ
形式の電気信号を出力する。A/D変換器11は、電気
信号をアナログ形式からデジタル形式に変換し、信号処
理部12に出力する。デジタル形式の画像信号は、信号
処理部12においてホワイトバランス等の処理が行わ
れ、フレームメモリ13に記憶される。
The amplifier 4 outputs an analog electric signal to the A / D converter 11. The A / D converter 11 converts the electric signal from an analog format to a digital format and outputs it to the signal processing unit 12. The image signal in digital format is subjected to processing such as white balance in the signal processing unit 12 and stored in the frame memory 13.

【0030】モニタ14には、フレームメモリ13上の
画像信号がラスタスキャンにより走査され、画像15が
モニタ14上に表示される。モニタ14は、水平方向の
画素数が垂直方向の画素数よりも多い。ラスタスキャン
は、まず、主走査方向MDとして画像水平方向に走査す
る。次に、副走査方向SDとして画像垂直方向に走査
し、次の行(図の水平方向)について再び主走査方向
(画像水平方向)MDに走査する。この走査を繰り返
し、2次元画像5をモニタ14に表示する。
An image signal on the frame memory 13 is scanned by raster scanning on the monitor 14, and an image 15 is displayed on the monitor 14. The monitor 14 has more pixels in the horizontal direction than in the vertical direction. The raster scan first scans in the image horizontal direction as the main scanning direction MD. Next, the sub-scanning direction SD is scanned in the image vertical direction, and the next row (horizontal direction in the drawing) is scanned again in the main scanning direction (image horizontal direction) MD. This scanning is repeated and the two-dimensional image 5 is displayed on the monitor 14.

【0031】固体撮像素子1上の主走査方向MDと副走
査方向SDは、モニタ14上の主走査方向MDと副走査
方向SDと異なる。固体撮像素子1上の主走査方向MD
はモニタ14上の副走査方向SDに相当し、固体撮像素
子1上の副走査方向SDはモニタ14上の主走査方向M
Dに相当する。
The main scanning direction MD and the sub scanning direction SD on the solid-state image pickup device 1 are different from the main scanning direction MD and the sub scanning direction SD on the monitor 14. Main scanning direction MD on solid-state image sensor 1
Corresponds to the sub scanning direction SD on the monitor 14, and the sub scanning direction SD on the solid-state image sensor 1 is the main scanning direction M on the monitor 14.
Equivalent to D.

【0032】したがって、固体撮像素子1から読み出し
た画像信号を、主走査方向MDと副走査方向SDを逆に
してモニタ14に表示する必要がある。具体的には、上
記の走査方向の違いに基づく画素位置変換を行って、モ
ニタ14上に画像を表示する。この画素位置変換は、画
像を90°回転させる処理に相当する。この処理の詳細
は、後に詳細に説明する。
Therefore, it is necessary to display the image signal read from the solid-state image pickup device 1 on the monitor 14 with the main scanning direction MD and the sub scanning direction SD reversed. Specifically, the pixel position conversion based on the difference in the scanning direction is performed, and the image is displayed on the monitor 14. This pixel position conversion corresponds to the process of rotating the image by 90 °. Details of this processing will be described later in detail.

【0033】図2(A)、(B)は、本実施例によるイ
ンタレース方式の画像信号処理を説明するための図であ
る。インタレース方式は、AフィールドFAとBフィー
ルドFBとの2つのフィールドにより1フレームを構成
する。
FIGS. 2A and 2B are diagrams for explaining the interlaced image signal processing according to this embodiment. In the interlace method, one frame is composed of two fields, A field FA and B field FB.

【0034】図2(A)は、固体撮像素子1上のインタ
レース走査を示す図である。図2(A)では、図1の固
体撮像素子1を90°回転させて記載している。固体撮
像素子1上では、まず、奇数番目の列(垂直方向の画素
の並び)の集まりからなるAフィールドFAの転送を行
い、次に、偶数番目の列の集まりからなるBフィールド
FBの転送を行う。1つの列は、副走査方向(画像水平
方向)SDに走査される画素の並びである。主走査方向
(画像垂直方向)MDの位置を変えることにより、Aフ
ィールドFA又はBフィールドFBのいずれかが決ま
る。
FIG. 2A is a diagram showing interlaced scanning on the solid-state image sensor 1. In FIG. 2A, the solid-state imaging device 1 of FIG. 1 is shown rotated by 90 °. On the solid-state image sensor 1, first, the A field FA consisting of a group of odd-numbered columns (pixel arrangement in the vertical direction) is transferred, and then the B field FB consisting of a group of even-numbered columns is transferred. To do. One column is an array of pixels scanned in the sub-scanning direction (image horizontal direction) SD. By changing the position in the main scanning direction (vertical direction of the image) MD, either the A field FA or the B field FB is determined.

【0035】図2(B)は、モニタ14上のインタレー
ス走査を示す図である。モニタ14上において、まず、
奇数番目の行(画像水平方向)の集まりからなるAフィ
ールドFAの走査を行い、次に、偶数番目の行の集まり
からなるBフィールドFBの走査を行う。固体撮像素子
1と異なり、1つの行は、主走査方向(画像水平方向)
MDに走査される画素の並びであり、副走査方向(画像
垂直方向)SDの位置により、AフィールドFA又はB
フィールドFBのいずれかが決まる。
FIG. 2B is a diagram showing interlaced scanning on the monitor 14. First, on the monitor 14,
A field FA consisting of a group of odd-numbered rows (image horizontal direction) is scanned, and then a field B FB consisting of a group of even-numbered rows is scanned. Unlike the solid-state image sensor 1, one row is in the main scanning direction (horizontal image direction).
It is an array of pixels scanned in the MD, and depending on the position in the sub-scanning direction (image vertical direction) SD, the A field FA or B
Either field FB is determined.

【0036】図2(A)において、画素部2は、2次元
に配列された複数の単位画素部20を有する。単位画素
部20は1画素に相当する。
In FIG. 2A, the pixel section 2 has a plurality of unit pixel sections 20 arranged two-dimensionally. The unit pixel portion 20 corresponds to one pixel.

【0037】図3は、図2(A)に示す単位画素部20
の構成を示す図である。単位画素部20は、フォトダイ
オードPDと垂直転送路VRを有する。フォトダイオー
ドPDは、受光した光を電荷に変換し、ゲートを介して
その電荷を垂直転送路VRに転送する。垂直転送路VR
は、4電極V1,V2,V3,V4により4相駆動さ
れ、電荷を垂直方向21へ転送する。垂直転送路VR上
の電荷は、水平転送路3上に転送される。水平転送路3
は、電荷を水平方向22に転送する。
FIG. 3 shows the unit pixel portion 20 shown in FIG.
It is a figure which shows the structure of. The unit pixel section 20 has a photodiode PD and a vertical transfer path VR. The photodiode PD converts the received light into an electric charge and transfers the electric charge to the vertical transfer path VR via the gate. Vertical transfer path VR
Is driven in four phases by four electrodes V1, V2, V3 and V4, and transfers charges in the vertical direction 21. The charges on the vertical transfer path VR are transferred to the horizontal transfer path 3. Horizontal transfer path 3
Transfers charge in the horizontal direction 22.

【0038】図4は、上記の電極V1〜V4に印加する
パルス信号を示すタイミングチャートである。ある電極
のパルス信号と他の電極のパルス信号の重なり時間をt
1としたとき、そのt1を単位時間として横軸の時間t
を示す。
FIG. 4 is a timing chart showing pulse signals applied to the electrodes V1 to V4. The overlapping time of the pulse signal of one electrode and the pulse signal of another electrode is t
When set to 1, the time t on the horizontal axis is the time t1 as a unit time.
Indicates.

【0039】図5は、上記の時間tを縦軸にとったとき
の垂直転送路のポテンシャル遷移図である。縦軸は図5
の時間tを示し、横軸は垂直転送路上の垂直位置を示
す。例えば8つのフォトダイオードPD1〜PD8は、
垂直方向に配列され1つの垂直転送路に接続される。垂
直転送路上には、1つのフォトダイオードPD毎に4つ
の電極V1〜V4が配置される。ポテンシャルの低いと
ころに、電荷が蓄積される。ポテンシャルの遷移に従
い、電荷が垂直転送路上を転送する様子がわかる。
FIG. 5 is a potential transition diagram of the vertical transfer path when the time t is plotted on the vertical axis. The vertical axis is FIG.
Of time, and the horizontal axis represents the vertical position on the vertical transfer path. For example, the eight photodiodes PD1 to PD8 are
They are arranged in the vertical direction and connected to one vertical transfer path. On the vertical transfer path, four electrodes V1 to V4 are arranged for each photodiode PD. Electric charges are accumulated where the potential is low. It can be seen that the charges are transferred on the vertical transfer path according to the potential transition.

【0040】次に、本実施例による固体撮像素子1(図
1)が従来技術による固体撮像素子51(図18)に比
べ、高速に電荷を転送できる理由を説明する。
Next, the reason why the solid-state image pickup device 1 (FIG. 1) according to the present embodiment can transfer charges faster than the conventional solid-state image pickup device 51 (FIG. 18) will be described.

【0041】図6(A)は、電極V1〜V4,H1,H
2が接続された固体撮像素子1の構成を示す。電極V1
〜V4は、上記のように垂直転送路を駆動するための電
極であり、画素部2の水平方向の両端に端子が設けられ
る。電極H1,H2は、水平転送路4を駆動するための
電極であり、水平転送路4に接続される。
FIG. 6A shows electrodes V1 to V4, H1 and H.
The structure of the solid-state image sensor 1 to which 2 is connected is shown. Electrode V1
V4 are electrodes for driving the vertical transfer path as described above, and terminals are provided at both ends of the pixel unit 2 in the horizontal direction. The electrodes H1 and H2 are electrodes for driving the horizontal transfer path 4 and are connected to the horizontal transfer path 4.

【0042】図6(B)は、図6(A)の電極V1の左
端の端子と右端の端子との間の電極配線部25の電気的
等価回路図を示す。抵抗R0は1画素当たりの抵抗であ
り、容量C0は1画素当たりの容量である。水平方向の
画素数をNhとすると、配線部25には、Nh個の抵抗
R0が直列に接続され、Nh個の容量C0が並列に接続
される。
FIG. 6B shows an electrically equivalent circuit diagram of the electrode wiring portion 25 between the left end terminal and the right end terminal of the electrode V1 of FIG. 6A. The resistor R0 is a resistor per pixel, and the capacitor C0 is a capacitor per pixel. When the number of pixels in the horizontal direction is Nh, Nh resistors R0 are connected in series and Nh capacitors C0 are connected in parallel to the wiring section 25.

【0043】配線部25の全容量Ctと全抵抗Rtは、
次のようになる。 Ct=Nh×C0 ・・・(1) Rt=Nh×R0 ・・・(2)
The total capacitance Ct and the total resistance Rt of the wiring portion 25 are
It looks like this: Ct = Nh × C0 (1) Rt = Nh × R0 (2)

【0044】配線部25のCR時定数τは、次のように
なる。 τ=Ct×Rt =Nh2 ×C0×R0 ・・・(3)
The CR time constant τ of the wiring section 25 is as follows. τ = Ct × Rt = Nh 2 × C0 × R0 (3)

【0045】配線部25の時定数τは、水平画素数Nh
の2乗に比例する。水平画素数Nhが少ないほど、CR
時定数が小さくなり、高速で垂直転送路を駆動させるこ
とができる。
The time constant τ of the wiring portion 25 is determined by the number of horizontal pixels Nh.
Proportional to the square of. The smaller the number of horizontal pixels Nh, the more CR
The time constant becomes small and the vertical transfer path can be driven at high speed.

【0046】図6(C)は、配線部25中のクロック波
形S1とS2を示す図である。クロック波形S1は、図
6(B)に示す配線部25の端部における波形である。
クロック波形S2は、図6(B)に示す配線部25の中
央部における波形である。クロック周期を上記のCR時
定数に対して短くすると、中央部の波形S2がなまり、
転送可能な電荷量の減少、及び転送効率の劣化を起こ
す。
FIG. 6C is a diagram showing clock waveforms S1 and S2 in the wiring section 25. The clock waveform S1 is a waveform at the end of the wiring portion 25 shown in FIG.
The clock waveform S2 is a waveform at the center of the wiring portion 25 shown in FIG. 6 (B). When the clock cycle is shortened with respect to the CR time constant, the waveform S2 in the central portion is rounded,
This reduces the amount of charge that can be transferred and deteriorates the transfer efficiency.

【0047】次に、従来技術による固体撮像素子51
(図18)と本実施例の固体撮像素子1(図1)につい
て、CR時定数を比較する。1530×1024画素
(アスペクト比3:2)の画素部を有する固体撮像素子
を例に、CR時定数を計算する。
Next, the solid-state image pickup device 51 according to the prior art.
(FIG. 18) and the solid-state imaging device 1 of this embodiment (FIG. 1) are compared in CR time constant. The CR time constant is calculated by taking a solid-state image sensor having a pixel unit of 1530 × 1024 pixels (aspect ratio 3: 2) as an example.

【0048】固体撮像素子1と51とでは、水平方向の
画素数と垂直方向の画素数とが逆である。固体撮像素子
51では、水平画素数が1530であり、垂直画素数が
1024である。固体撮像素子1では、水平画素数が1
024であり、垂直画素数が1530である。
In the solid-state image pickup devices 1 and 51, the number of pixels in the horizontal direction is opposite to the number of pixels in the vertical direction. In the solid-state imaging device 51, the number of horizontal pixels is 1530 and the number of vertical pixels is 1024. In the solid-state image sensor 1, the number of horizontal pixels is 1.
024, and the number of vertical pixels is 1530.

【0049】まず、従来技術による固体撮像素子51の
時定数を求める。固体撮像素子51の水平画素数Nh
は、1530である。CR時定数τ1は、式(3)を用
いて次のようになる。
First, the time constant of the solid-state image pickup device 51 according to the prior art is obtained. Number of horizontal pixels Nh of the solid-state image sensor 51
Is 1530. The CR time constant τ1 is as follows using the equation (3).

【0050】 τ1=Nh2 ×C0×R0 =15302 ×C0×R0Τ1 = Nh 2 × C0 × R0 = 1530 2 × C0 × R0

【0051】次に、本実施例による固体撮像素子1の時
定数を求める。固体撮像素子1の水平画素数Nhは、1
024である。CR時定数τ2は、式(3)を用いて次
のようになる。
Next, the time constant of the solid-state image pickup device 1 according to this embodiment will be determined. The number of horizontal pixels Nh of the solid-state image sensor 1 is 1
It is 024. The CR time constant τ2 is as follows using the equation (3).

【0052】 τ2=Nh2 ×C0×R0 =10242 ×C0×R0Τ2 = Nh 2 × C0 × R0 = 1024 2 × C0 × R0

【0053】2つの時定数の比τ2/τ1は、次のよう
になる。 τ2/τ1=10242 /15302 ≒1/2.23
The ratio τ2 / τ1 of the two time constants is as follows. τ2 / τ1 = 1024 2/1530 2 ≒ 1 / 2.23

【0054】固体撮像素子1の時定数τ2は、固体撮像
素子51の時定数τ1に比べ約1/2.23になる。固
体撮像素子1は、固体撮像素子51に対して垂直転送速
度が約2.23倍速くなる。
The time constant τ2 of the solid-state image sensor 1 is about 1 / 2.23 as compared with the time constant τ1 of the solid-state image sensor 51. The vertical transfer speed of the solid-state image sensor 1 is about 2.23 times faster than that of the solid-state image sensor 51.

【0055】固体撮像素子1と51は、共に同じ大きさ
(例えば1530×1024)の画像を撮像することが
できるが、固体撮像素子1は固体撮像素子51よりも水
平画素数が少ないので、高速に垂直転送を行うことがで
きる。
Both the solid-state image pickup devices 1 and 51 can pick up an image of the same size (for example, 1530 × 1024), but the solid-state image pickup device 1 has a smaller number of horizontal pixels than the solid-state image pickup device 51, and therefore can be operated at high speed. Vertical transfer can be performed.

【0056】本実施例による固体撮像素子1は、水平画
素数Nhを垂直画素数Nvよりも少ない構成にすること
ができる。2次元方向(垂直方向と水平方向)の画素数
のうち少ない方の画素数を水平画素数Nhとすることに
より、高速な電荷転送を行うことができる。Nh/Nv
は1よりも小さいことが好ましく、2/3よりも小さい
ことがより好ましい。
The solid-state image pickup device 1 according to this embodiment can have a configuration in which the number of horizontal pixels Nh is smaller than the number of vertical pixels Nv. By setting the smaller number of pixels in the two-dimensional direction (vertical direction and horizontal direction) to the horizontal pixel number Nh, high-speed charge transfer can be performed. Nh / Nv
Is preferably less than 1 and more preferably less than 2/3.

【0057】固体撮像素子1は、2つの読み出しモード
を有する。第1のモードは、全画素読み出しモードであ
り、1530×1024画素の全画素を読み出す。第1
のモードは、例えば、プリンタに高精細な画像を印刷す
る際に用いられる。
The solid-state image pickup device 1 has two read modes. The first mode is the all-pixel reading mode, in which all the pixels of 1530 × 1024 pixels are read. First
This mode is used, for example, when printing a high-definition image on a printer.

【0058】第2のモードは、間引き読み出しモードで
あり、1530×1024画素の画像を間引いて384
×512画素の画像を読み出す。水平方向は1530画
素を4画素毎に3画素を間引いて384画素とし、垂直
方向は1024画素を4画素毎に3画素を間引いて1フ
ィールド当たり256画素(1フレーム当たり512画
素)とする。第2のモードは、例えば、画角を合わせる
ためにカメラに搭載された小型液晶表示器に画像を表示
する際、又はオートフォーカス(自動焦点)を行うため
に画像を読み出す際に用いられる。
The second mode is the thinning-out reading mode, in which an image of 1530 × 1024 pixels is thinned out to 384
An image of × 512 pixels is read out. In the horizontal direction, 1530 pixels are thinned out every 4 pixels to 3 pixels to make 384 pixels, and in the vertical direction, 1024 pixels are thinned out at every 4 pixels to 3 pixels to make 256 pixels per field (512 pixels per frame). The second mode is used, for example, when displaying an image on a small liquid crystal display mounted in the camera to adjust the angle of view, or when reading the image to perform autofocus.

【0059】第1及び第2のモードのうち、第2のモー
ドを例に説明する。図7は、固体撮像素子からAフィー
ルドの画像信号を読み出す動作を示し、図8は、同じ固
体撮像素子からBフィールドの画像信号を読み出す動作
を示す図である。図7と図8は、それぞれ固体撮像素子
の一部を示す。
Of the first and second modes, the second mode will be described as an example. FIG. 7 is a diagram showing an operation of reading an image signal of the A field from the solid-state image sensor, and FIG. 8 is a diagram showing an operation of reading an image signal of the B field from the same solid-state image sensor. 7 and 8 each show a part of the solid-state image sensor.

【0060】垂直電荷転送路VR1〜VR9は、垂直方
向に電荷を転送する。水平電荷転送路3は、複数の転送
段H1〜H12を有し、水平方向に電荷を転送する。ア
ンプ4は、水平転送路3から転送される電荷を増幅して
出力する。
The vertical charge transfer paths VR1 to VR9 transfer charges in the vertical direction. The horizontal charge transfer path 3 has a plurality of transfer stages H1 to H12 and transfers charges in the horizontal direction. The amplifier 4 amplifies and outputs the charge transferred from the horizontal transfer path 3.

【0061】垂直転送路VR1〜VR9上の電荷は、そ
れぞれドレインD1〜D9を介して、水平転送段H4〜
H12に転送される。水平転送段H1,H2,H3,H
4には、対応する垂直転送路VRが設けられない。
The charges on the vertical transfer paths VR1 to VR9 are transferred to the horizontal transfer stages H4 to H4 via the drains D1 to D9, respectively.
It is transferred to H12. Horizontal transfer stages H1, H2, H3, H
No corresponding vertical transfer path VR is provided in No. 4.

【0062】以下、ドレインD1〜D9、水平転送段H
1〜H12、垂直転送路VR1〜VR9中の任意の1つ
又は全てを、それぞれドレインD、水平転送段H、垂直
転送路VRと呼ぶ。
Hereinafter, the drains D1 to D9 and the horizontal transfer stage H
1 to H12 and any one or all of the vertical transfer paths VR1 to VR9 are referred to as a drain D, a horizontal transfer stage H, and a vertical transfer path VR, respectively.

【0063】ドレインDは、垂直転送路VRと水平転送
段Hの間に設けられる。ドレインDをオンにすると、垂
直転送路VRから転送される電荷はドレインDに排出さ
れ、水平転送段Hに電荷が転送されない。ドレインDを
オフにすると、垂直転送路VRから転送される電荷はド
レインD上を通過して水平転送段Hに到達する。
The drain D is provided between the vertical transfer path VR and the horizontal transfer stage H. When the drain D is turned on, the charges transferred from the vertical transfer path VR are discharged to the drain D, and the charges are not transferred to the horizontal transfer stage H. When the drain D is turned off, the charges transferred from the vertical transfer path VR pass through the drain D and reach the horizontal transfer stage H.

【0064】まず、図7を参照しながら、Aフィールド
FAの読み出し動作を説明する。画素部2は、2次元に
配列された複数のフォトダイオードを有する。そのフォ
トダイオードには、受光した光に応じた電荷が蓄積され
る。蓄積された電荷は、垂直転送路VR1,VR5,V
R9に、対応するフォトダイオードからそれぞれ転送さ
れる。図7は、その時の状態を示す。
First, the read operation of the A field FA will be described with reference to FIG. The pixel unit 2 has a plurality of photodiodes arranged two-dimensionally. Electric charges corresponding to the received light are accumulated in the photodiode. The accumulated charges are transferred to the vertical transfer paths VR1, VR5, V
The data is transferred to R9 from the corresponding photodiode. FIG. 7 shows the state at that time.

【0065】垂直転送路VRは、垂直方向に並ぶ複数の
垂直転送段を有する。画素部2は、2次元に配列された
その垂直転送段上の電荷を示す。図9(A)に、それら
の電荷の配列を示す。実線で囲まれた電荷101、10
5等は読み出される電荷を示し、破線で囲まれた電荷1
02、103等は間引かれる電荷を示す。
The vertical transfer path VR has a plurality of vertical transfer stages arranged in the vertical direction. The pixel portion 2 shows the charges on the vertical transfer stage arranged two-dimensionally. FIG. 9A shows the arrangement of these charges. Charges 101 and 10 surrounded by solid lines
5 and the like indicate the charges to be read, and the charges 1 surrounded by the broken line
02, 103 and the like indicate the thinned charges.

【0066】ドレインD1,D5,D9をオフにし、ド
レインD2〜D4,D6〜D8をオンにすることによ
り、垂直転送路VR1,VR5,VR9上の電荷のみを
水平転送路3に転送することができる。すなわち、水平
方向において4画素毎に1画素を読み出して3画素を間
引くことができる。
By turning off the drains D1, D5 and D9 and turning on the drains D2 to D4 and D6 to D8, only the charges on the vertical transfer paths VR1, VR5 and VR9 can be transferred to the horizontal transfer path 3. it can. That is, one pixel can be read out every four pixels in the horizontal direction and three pixels can be thinned out.

【0067】垂直方向においても、4画素毎に1画素を
読み出して3画素を間引く。電荷領域2aは、水平転送
路3上の第1回目の転送で同時に転送される電荷を示
し、電荷領域2bは、水平転送路3上の第2回目の転送
で同時に転送される電荷を示す。それらの方法は、後に
図10〜図13を参照しながら説明する。
Also in the vertical direction, one pixel is read out every four pixels and three pixels are thinned out. The charge region 2a shows the charges simultaneously transferred in the first transfer on the horizontal transfer path 3, and the charge region 2b shows the charges transferred simultaneously in the second transfer on the horizontal transfer path 3. Those methods will be described later with reference to FIGS. 10 to 13.

【0068】次に、図8を参照しながら、Bフィールド
FBの読み出し動作を説明する。上記のAフィールドF
Aの読み出しが終了した後に、BフィールドFBの読み
出しを行う。垂直転送路VR3,VR7に、フォトダイ
オードから電荷が転送される。図8は、その時の状態を
示す。
Next, the read operation of the B field FB will be described with reference to FIG. A field F above
After the reading of A is completed, the B field FB is read. Charges are transferred from the photodiodes to the vertical transfer paths VR3 and VR7. FIG. 8 shows the state at that time.

【0069】画素部2は、2次元に配列された垂直転送
段上の電荷を示し、図9(A)に、それらの電荷の配列
を示す。実線で示した電荷301、305等は読み出さ
れる電荷を示し、破線で示した電荷302、303等は
間引かれる電荷を示す。
The pixel section 2 shows charges on the vertical transfer stages arranged two-dimensionally, and FIG. 9A shows the arrangement of these charges. The charges 301, 305 and the like indicated by solid lines indicate the charges to be read, and the charges 302 and 303 and the like indicated by the broken lines indicate the thinned charges.

【0070】ドレインD3,D7をオフにし、ドレイン
D1,D2,D4〜D6,D8,D9をオンにすること
により、垂直転送路VR3,VR7上の電荷のみを水平
転送路3に転送することができる。すなわち、水平方向
において4画素毎に1画素を読み出して3画素を間引く
ことができる。
By turning off the drains D3 and D7 and turning on the drains D1, D2, D4 to D6, D8 and D9, only the charges on the vertical transfer paths VR3 and VR7 can be transferred to the horizontal transfer path 3. it can. That is, one pixel can be read out every four pixels in the horizontal direction and three pixels can be thinned out.

【0071】垂直方向においても、4画素毎に1画素を
読み出して3画素を間引く。電荷領域2aは、水平転送
路3上の第1回目の転送で同時に転送される電荷を示
し、電荷領域2bは、水平転送路3上の第2回目の転送
で同時に転送される電荷を示す。
Also in the vertical direction, one pixel is read out every four pixels and three pixels are thinned out. The charge region 2a shows the charges simultaneously transferred in the first transfer on the horizontal transfer path 3, and the charge region 2b shows the charges transferred simultaneously in the second transfer on the horizontal transfer path 3.

【0072】次に、図10〜図13を参照しながら、A
フィールドFAの読み出し手順を説明する。まず、図7
に示したように、フォトダイオードから垂直転送路VR
に電荷が読み出される。その後、垂直転送路VR上の電
荷を垂直方向(図の下方向)に1段転送する。
Next, referring to FIGS.
The procedure for reading the field FA will be described. First, FIG.
As shown in, the vertical transfer path VR from the photodiode
The charges are read out. After that, the charges on the vertical transfer path VR are transferred one stage in the vertical direction (downward direction in the drawing).

【0073】図10に示すように、電荷101は、オフ
であるドレインD1を介して、垂直転送路VR1から水
平転送段H4に転送される。電荷501は、オフである
ドレインD5を介して、垂直転送路VR5から水平転送
段H8に転送される。ドレインD2〜D4,D5〜D8
はオンであるので、水平転送段H5〜H7,H9〜H1
1には電荷が流れ込まない。
As shown in FIG. 10, the charge 101 is transferred from the vertical transfer path VR1 to the horizontal transfer stage H4 via the drain D1 which is off. The charge 501 is transferred from the vertical transfer path VR5 to the horizontal transfer stage H8 via the drain D5 which is off. Drains D2 to D4, D5 to D8
Is on, the horizontal transfer stages H5 to H7 and H9 to H1
No charge flows into 1.

【0074】次に、全てのドレインD1〜D8をオンに
して、垂直転送路VR上の電荷を垂直方向に3段転送
し、3段分の電荷をドレインD1〜D8に排出する。電
荷102〜104と502〜504は、それぞれドレイ
ンD1とD5に排出される。
Next, all the drains D1 to D8 are turned on, the charges on the vertical transfer path VR are vertically transferred in three stages, and the charges of three stages are discharged to the drains D1 to D8. Charges 102-104 and 502-504 are discharged to drains D1 and D5, respectively.

【0075】水平転送路3上の電荷を水平方向に1段転
送する。その後、上記と同様に、ドレインD1とD5を
オフにして、垂直転送路VR上の電荷を垂直方向に1段
転送する。
The charges on the horizontal transfer path 3 are horizontally transferred one stage. Thereafter, similarly to the above, the drains D1 and D5 are turned off, and the charges on the vertical transfer path VR are transferred one stage in the vertical direction.

【0076】図11に示すように、電荷101は水平転
送段H3に蓄積され、電荷105は水平転送段H4に蓄
積される。電荷501と505は、それぞれ水平転送段
H7とH8に蓄積される。電荷901は水平転送段H1
1に蓄積される。
As shown in FIG. 11, the charge 101 is stored in the horizontal transfer stage H3, and the charge 105 is stored in the horizontal transfer stage H4. Charges 501 and 505 are stored in horizontal transfer stages H7 and H8, respectively. The electric charge 901 is the horizontal transfer stage H1.
Accumulated in 1.

【0077】次に、上記と同様に、全てのドレインD1
〜D8をオンにして、垂直転送路VR上の電荷を垂直方
向に3段転送し、3段分の電荷をドレインD1〜D8に
排出する。そして、水平転送路3上の電荷を水平方向に
1段転送した後、ドレインD1とD5をオフにして、垂
直転送路VR上の電荷を垂直方向に1段転送する。
Then, similarly to the above, all the drains D1 are
.About.D8 are turned on, the charges on the vertical transfer path VR are vertically transferred in three stages, and the charges for three stages are discharged to the drains D1 to D8. Then, after the charge on the horizontal transfer path 3 is transferred by one stage in the horizontal direction, the drains D1 and D5 are turned off and the charge on the vertical transfer path VR is transferred by one stage in the vertical direction.

【0078】図12に示すように、電荷101,10
5,109は水平転送段H2,H3,H4に蓄積され、
電荷501,505,509は水平転送段H6,H7,
H8に蓄積され、電荷901,905は水平転送段H1
0,H11に蓄積される。
As shown in FIG. 12, charges 101, 10
5, 109 are accumulated in the horizontal transfer stages H2, H3, H4,
The charges 501, 505, 509 are transferred to the horizontal transfer stages H6, H7,
The charges 901 and 905 accumulated in H8 are stored in the horizontal transfer stage H1.
It is stored in 0 and H11.

【0079】次に、再び、全てのドレインD1〜D8を
オンにして、垂直転送路VR上の電荷を垂直方向に3段
転送し、3段分の電荷をドレインD1〜D8に排出す
る。そして、水平転送路3上の電荷を水平方向に1段転
送した後、ドレインD1とD5をオフにして、垂直転送
路VR上の電荷を垂直方向に1段転送する。
Next, all the drains D1 to D8 are turned on again, the charges on the vertical transfer path VR are vertically transferred in three stages, and the charges for three stages are discharged to the drains D1 to D8. Then, after the charge on the horizontal transfer path 3 is transferred by one stage in the horizontal direction, the drains D1 and D5 are turned off and the charge on the vertical transfer path VR is transferred by one stage in the vertical direction.

【0080】図13に示すように、水平転送段H1〜H
11には、電荷101,105,109,113,50
1,505,509,513,901,905,909
が蓄積される。全ての水平転送段H1〜H11は、上記
の画素電荷で埋められる。この状態を図14に示す。1
つの水平転送段Hは、2つの電荷蓄積可能な領域(パケ
ット)を有する。そのうちの1つの領域に電荷が蓄積さ
れた場合には、残りの1つの領域は必ず空の領域にな
る。このように、少なくとも2つの領域を有さなけれ
ば、電荷を水平方向に転送することができない。
As shown in FIG. 13, horizontal transfer stages H1 to H
11 includes charges 101, 105, 109, 113, 50
1,505,509,513,901,905,909
Is accumulated. All the horizontal transfer stages H1 to H11 are filled with the pixel charges described above. This state is shown in FIG. 1
One horizontal transfer stage H has two regions (packets) capable of accumulating charges. When the charge is accumulated in one of the areas, the remaining one area is always an empty area. As described above, the charge cannot be transferred in the horizontal direction unless it has at least two regions.

【0081】次に、水平転送路3を駆動し、水平転送路
3上の全ての電荷を順次アンプ4から出力し、フレーム
メモリ13(図1)に書き込む。全ての水平転送段Hが
埋まった状態で、水平転送路3上の電荷を出力すること
により、効率的な水平転送を行うことができる。
Next, the horizontal transfer path 3 is driven, and all the charges on the horizontal transfer path 3 are sequentially output from the amplifier 4 and written in the frame memory 13 (FIG. 1). Efficient horizontal transfer can be performed by outputting the charges on the horizontal transfer path 3 with all the horizontal transfer stages H filled.

【0082】図9(B)の第1行に示すように、フレー
ムメモリ13には、上記の電荷の配列が画素値として書
き込まれる。この画素値の配列は、図7又は図9(A)
に示す領域2aの電荷に相当する。
As shown in the first row of FIG. 9B, the above array of charges is written in the frame memory 13 as pixel values. This pixel value array is shown in FIG. 7 or FIG.
Corresponds to the electric charge of the region 2a shown in.

【0083】次に、上記と同様な手順を繰り返し、領域
2bの電荷に応じた画素値をフレームメモリ13に書き
込む。図9(B)の第2行に示すように、フレームメモ
リ13には、領域2bの電荷117,121,125・
・・に応じた画素値が書き込まれる。
Next, the same procedure as above is repeated to write the pixel value corresponding to the electric charge of the region 2b into the frame memory 13. As shown in the second row of FIG. 9B, the charges 117, 121, 125, ...
.. The pixel value corresponding to is written.

【0084】以下、同様な手順を繰り返し、垂直転送路
VR上のAフィールドFAの電荷に応じた画素値を全て
フレームメモリ13に書き込む。
Thereafter, the same procedure is repeated, and all pixel values corresponding to the charges of the A field FA on the vertical transfer path VR are written in the frame memory 13.

【0085】AフィールドFAの画素値をフレームメモ
リ13に書き込んだ後、同様の手順により、Bフィール
ドFBの画素値をフレームメモリ13に書き込む。フレ
ームメモリ13(図9(B))中のBフィールドFBの
第1行及び第2行には、領域2a及び2bの画素値(図
8又は図9(A))が書き込まれる。
After the pixel value of the A field FA is written in the frame memory 13, the pixel value of the B field FB is written in the frame memory 13 by the same procedure. The pixel values (FIG. 8 or FIG. 9A) of the regions 2a and 2b are written in the first and second rows of the B field FB in the frame memory 13 (FIG. 9B).

【0086】図9(B)のフィールドメモリ13内の画
素値は、画素配列変換されて読み出され、モニタ14に
供給される。モニタ14には、図9(C)に示す画素配
列で画像が表示される。この画素配列変換は、上記の固
体撮像素子1からの読み出し手順と逆の手順を行うこと
に相当する。モニタ14には、この変換により、正常な
画素配列を有する画像が復元され、モニタ14に表示さ
れる。
The pixel value in the field memory 13 of FIG. 9B is converted into a pixel array, read out, and supplied to the monitor 14. An image is displayed on the monitor 14 in the pixel array shown in FIG. This pixel array conversion is equivalent to performing a procedure reverse to the above-described readout procedure from the solid-state image sensor 1. By this conversion, an image having a normal pixel arrangement is restored on the monitor 14 and displayed on the monitor 14.

【0087】図9(A)に示す固体撮像素子1の画素部
2は、実際には図1に示すように90°時計方向に回転
して置かれるので、固体撮像素子1上の画像の向きとモ
ニタ14上の画像の向きは一致する。固体撮像素子1上
の画像は、モニタ13上に縮小されて表示される。
Since the pixel portion 2 of the solid-state image sensor 1 shown in FIG. 9A is actually rotated by 90 ° clockwise as shown in FIG. And the orientation of the image on the monitor 14 match. The image on the solid-state image sensor 1 is reduced and displayed on the monitor 13.

【0088】図13に示したように、全ての水平転送段
Hが埋まった状態で、水平転送路3上の電荷を出力する
ことにより、効率的な水平転送を行うことができる。仮
に、図10に示すように、垂直方向に1段転送した状態
(水平転送段Hが全て埋まっていない状態)で、水平転
送路3上の電荷を全て出力すると、垂直方向の画素数分
だけ水平転送路3上の電荷の出力動作を繰り返す必要が
ある。本実施例によれば、垂直方向の4画素を同時に水
平転送路3上で転送することができるので、1フィール
ドの読み出し速度を約4倍速くすることができる。
As shown in FIG. 13, efficient horizontal transfer can be performed by outputting charges on the horizontal transfer path 3 with all the horizontal transfer stages H filled. If, as shown in FIG. 10, all the charges on the horizontal transfer path 3 are output in a state where one stage is transferred in the vertical direction (a state where all the horizontal transfer stages H are not filled), only the number of pixels in the vertical direction is output. It is necessary to repeat the operation of outputting the charges on the horizontal transfer path 3. According to the present embodiment, four pixels in the vertical direction can be simultaneously transferred on the horizontal transfer path 3, so that the reading speed of one field can be increased by about four times.

【0089】なお、本実施例では、垂直方向の4画素を
同時に水平転送する場合を説明したが、4画素以下であ
れば何画素でも転送可能である。ただし、4画素が最も
効率がよい。また、水平方向においてn画素毎に1画素
を読み出す場合には、垂直方向のn画素を同時に水平転
送することができる。
In this embodiment, the case where four pixels in the vertical direction are simultaneously transferred in the horizontal direction has been described, but any number of pixels can be transferred as long as they are four pixels or less. However, 4 pixels is the most efficient. When reading one pixel for every n pixels in the horizontal direction, the n pixels in the vertical direction can be horizontally transferred simultaneously.

【0090】インタレース方式の場合を例に説明した
が、ノンインタレースの場合にも同様な方法により1フ
レームの画像を固体撮像素子から読み出すことができ
る。
The case of the interlace system has been described as an example, but in the case of non-interlace, one frame image can be read from the solid-state image pickup device by a similar method.

【0091】次に、上記の実施例により、固体撮像素子
1から1フィールドの画像信号を読み出すためにかかる
時間を求める。
Next, the time required to read the image signal of one field from the solid-state image pickup device 1 is obtained by the above embodiment.

【0092】固体撮像素子1は、水平方向が1024画
素、垂直方向が1536画素である。すなわち、固体撮
像素子1上に撮像される画像としては水平方向が153
6画素、垂直方向が1024画素である。モニタ14
は、水平方向が384画素、垂直方向が512画素であ
る。
The solid-state image sensor 1 has 1024 pixels in the horizontal direction and 1536 pixels in the vertical direction. That is, the image picked up on the solid-state image pickup device 1 is 153 in the horizontal direction.
There are 6 pixels and 1024 pixels in the vertical direction. Monitor 14
Has 384 pixels in the horizontal direction and 512 pixels in the vertical direction.

【0093】固体撮像素子1から読み出す際の垂直方向
の間引き率は、以下のようになる。1536画素/38
4画素=4すなわち、垂直転送路上に並ぶ4画素毎に1
画素を読み出せばよい。
The vertical thinning rate when reading from the solid-state image pickup device 1 is as follows. 1536 pixels / 38
4 pixels = 4, that is, 1 for every 4 pixels lined up on the vertical transfer path
It suffices to read out pixels.

【0094】固体撮像素子1から読み出す際の水平方向
の間引き率は、以下のようになる。1024画素/51
2画素=2この値は、1フレームにおける間引き率であ
る。1フィールドにおける間引き率は2×2=4にな
る。すなわち、4画素(4垂直転送路)毎に1画素を読
み出せばよい。
The horizontal thinning rate when reading from the solid-state image sensor 1 is as follows. 1024 pixels / 51
2 pixels = 2 This value is the thinning rate in one frame. The thinning rate in one field is 2 × 2 = 4. That is, one pixel may be read out for every four pixels (four vertical transfer paths).

【0095】電荷転送周波数を14MHzとすると、転
送パルス周期1fHは、次のようになる。
When the charge transfer frequency is 14 MHz, the transfer pulse period 1fH is as follows.

【0096】1fH=1/14MHz≒70ns 転送パルスの重なり時間t1(図4)=10fHとす
る。
1fH = 1/14 MHz≈70 ns The transfer pulse overlap time t1 (FIG. 4) = 10 fH.

【0097】垂直転送路1段当たりの転送時間T1は、
t1×8回である。垂直転送路上で4段(4画素分)転
送するには、図5に示すように、16サイクル必要であ
る。その転送時間T2は、T1×16サイクル×70n
sである。
The transfer time T1 per vertical transfer path is
It is t1 × 8 times. To transfer four stages (four pixels) on the vertical transfer path, 16 cycles are required as shown in FIG. The transfer time T2 is T1 × 16 cycles × 70n
s.

【0098】水平転送路上の全画素転送時間T3は、1
024画素×1fH×70nsである。
The total pixel transfer time T3 on the horizontal transfer path is 1
It is 024 pixels × 1 fH × 70 ns.

【0099】1水平期間(1H)は、T2+T3=16
1.3μsである。垂直方向では384画素を4画素単
位で転送するので、1フィールドの読み出し時間は、1
61.3μs×384/4=15msである。
In one horizontal period (1H), T2 + T3 = 16
It is 1.3 μs. Since 384 pixels are transferred in units of 4 pixels in the vertical direction, the read time for one field is 1
61.3 μs × 384/4 = 15 ms.

【0100】1フィールドの読み出し時間が15msで
あれば、1/60秒(約16.7ms)よりも短いの
で、NTSCフォーマットでモニタに表示することがで
きる。
If the readout time for one field is 15 ms, it is shorter than 1/60 seconds (about 16.7 ms), and therefore, it can be displayed on the monitor in the NTSC format.

【0101】図7では、ドレインDを垂直転送路VRと
水平転送段Hの間に設けたが、図15に示すように、ド
レインDと垂直転送路VRの間に水平転送段Hが位置す
るように、ドレインDを設けてもよい。その際、図14
において、水平転送段H内の空パケットを介して垂直転
送路VR上の電荷をドレインDに排出させる必要があ
る。
Although the drain D is provided between the vertical transfer path VR and the horizontal transfer stage H in FIG. 7, the horizontal transfer stage H is located between the drain D and the vertical transfer path VR as shown in FIG. Thus, the drain D may be provided. At that time, FIG.
In the above, it is necessary to discharge the charges on the vertical transfer path VR to the drain D through the empty packet in the horizontal transfer stage H.

【0102】図16は、ドレインを用いない固体撮像素
子の例を示す。水平転送路3は、水平転送段H1〜H9
を有する。垂直転送路V1,VR2,VR3,VR4
は、偶数番目の水平転送段H2,H4,H6,H8に接
続される。すなわち、1つの垂直転送路VR当たり2つ
の水平転送段Hが割り当てられる。
FIG. 16 shows an example of a solid-state image sensor which does not use a drain. The horizontal transfer path 3 includes horizontal transfer stages H1 to H9.
Have. Vertical transfer paths V1, VR2, VR3, VR4
Are connected to even-numbered horizontal transfer stages H2, H4, H6, H8. That is, two horizontal transfer stages H are assigned to one vertical transfer path VR.

【0103】次に、ノンインタレース方式の読み出し方
法を例に説明する。垂直転送路VR上の電荷を垂直方向
に1段転送し、電荷101,201,301,401を
水平転送段H2,H4,H6,H8に転送する。次に、
水平転送路3上の電荷を水平方向に1段転送する。次
に、垂直転送路VR上の電荷を垂直方向に1段転送し、
電荷102,202,302,402を水平転送段H
2,H4,H6,H8に転送する。
Next, a non-interlaced reading method will be described as an example. The charges on the vertical transfer path VR are transferred one stage in the vertical direction, and the charges 101, 201, 301, 401 are transferred to the horizontal transfer stages H2, H4, H6, H8. next,
The charges on the horizontal transfer path 3 are horizontally transferred one stage. Next, the charges on the vertical transfer path VR are transferred one stage in the vertical direction,
The charges 102, 202, 302, 402 are transferred to the horizontal transfer stage H.
2, H4, H6, H8.

【0104】図17に示すように、水平転送段H1〜H
9には、電荷101,102,201,202,30
1,302,401,402,501が蓄積される。こ
の状態で、水平転送路3を駆動し、水平転送路3上の全
ての電荷をアンプ4から出力する。その後、上記と同じ
手順を繰り返すことにより、1フレームの画像を読み出
すことができる。
As shown in FIG. 17, horizontal transfer stages H1 to H
9 includes charges 101, 102, 201, 202, 30
1, 302, 401, 402, 501 are accumulated. In this state, the horizontal transfer path 3 is driven, and all the charges on the horizontal transfer path 3 are output from the amplifier 4. Then, by repeating the same procedure as above, the image of one frame can be read.

【0105】固体撮像素子において、1個の垂直転送路
VR当たりn個の水平転送段Hを割り当てる。nは2以
上の整数である。水平転送路3上では、n個の電荷を同
時に水平方向に転送することができるので、効率的に電
荷を水平転送することができる。
In the solid-state image pickup device, n horizontal transfer stages H are assigned to each vertical transfer path VR. n is an integer of 2 or more. On the horizontal transfer path 3, since n charges can be transferred in the horizontal direction at the same time, the charges can be efficiently transferred horizontally.

【0106】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
The present invention has been described above with reference to the embodiments.
The present invention is not limited to these. For example, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

【0107】[0107]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各垂直転送路につき2パケット以上の電荷を水平転送路
に転送してから水平転送を行うことができるので、水平
転送段の空きを少なくして効率的に水平転送を行うこと
ができる。
As described above, according to the present invention,
Since charges of two or more packets can be transferred to the horizontal transfer path for each vertical transfer path before the horizontal transfer can be performed, it is possible to efficiently perform the horizontal transfer by reducing the space in the horizontal transfer stage.

【0108】また、垂直転送路から転送される電荷を選
択的にドレインに排出することにより、その電荷を水平
転送路に供給するか否かを制御することができるので、
所望の画素を間引いた画像信号を容易に生成することが
できる。
Further, by selectively discharging the charges transferred from the vertical transfer path to the drain, it is possible to control whether or not the charge is supplied to the horizontal transfer path.
An image signal in which desired pixels are thinned out can be easily generated.

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

【図1】本発明の実施例による画像信号処理装置の構成
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an image signal processing device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図2(A)は図1の固体撮像素子上のインタレ
ース走査を示し、図2(B)は図1のモニタ上のインタ
レース走査を示す図である。
2A is a diagram showing interlaced scanning on the solid-state image sensor of FIG. 1, and FIG. 2B is a diagram showing interlaced scanning on the monitor of FIG.

【図3】固体撮像素子の単位画素部の構成を示す平面図
である。
FIG. 3 is a plan view showing a configuration of a unit pixel portion of a solid-state image sensor.

【図4】電極V1〜V4に印加するパルス信号を示すタ
イミングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart showing pulse signals applied to electrodes V1 to V4.

【図5】垂直転送路のポテンシャル遷移図である。FIG. 5 is a potential transition diagram of a vertical transfer path.

【図6】図6(A)は電極が接続された固体撮像素子の
構成を示す平面図であり、図6(B)は電極配線の電気
的等価回路図であり、図6(C)は電極クロック信号の
波形図である。
6A is a plan view showing a configuration of a solid-state imaging device to which electrodes are connected, FIG. 6B is an electrical equivalent circuit diagram of electrode wiring, and FIG. It is a wave form diagram of an electrode clock signal.

【図7】固体撮像素子からAフィールドの画像信号を読
み出す際の固体撮像素子の平面図である。
FIG. 7 is a plan view of the solid-state imaging device when reading an A-field image signal from the solid-state imaging device.

【図8】固体撮像素子からBフィールドの画像信号を読
み出す際の固体撮像素子の平面図である。
FIG. 8 is a plan view of the solid-state image sensor when reading the B-field image signal from the solid-state image sensor.

【図9】図9(A)は固体撮像素子上の画素配列を示
し、図9(B)はフレームメモリ上の画素配列を示し、
図9(C)はモニタ上の画素配列を示す図表である。
FIG. 9 (A) shows a pixel array on a solid-state image sensor, and FIG. 9 (B) shows a pixel array on a frame memory.
FIG. 9C is a chart showing a pixel array on the monitor.

【図10】図7に続く読み出し動作を示す固体撮像素子
の平面図である。
FIG. 10 is a plan view of the solid-state imaging device showing the read operation subsequent to FIG.

【図11】図10に続く読み出し動作を示す固体撮像素
子の平面図である。
11 is a plan view of the solid-state image sensor showing the read operation subsequent to FIG.

【図12】図11に続く読み出し動作を示す固体撮像素
子の平面図である。
FIG. 12 is a plan view of the solid-state imaging device showing the read operation subsequent to FIG. 11.

【図13】図12に続く読み出し動作を示す固体撮像素
子の平面図である。
FIG. 13 is a plan view of the solid-state imaging device showing the read operation subsequent to FIG.

【図14】図13に示す水平転送路の電荷蓄積状態を示
すポテンシャル図である。
14 is a potential diagram showing a charge storage state of the horizontal transfer path shown in FIG.

【図15】ドレインの位置が異なる他の固体撮像素子の
平面図である。
FIG. 15 is a plan view of another solid-state image sensor having different drain positions.

【図16】ドレインの持たない固体撮像素子の平面図で
ある。
FIG. 16 is a plan view of a solid-state image sensor having no drain.

【図17】図16に続く読み出し動作を示す固体撮像素
子の平面図である。
FIG. 17 is a plan view of the solid-state imaging device showing the read operation subsequent to FIG.

【図18】従来技術による画像信号処理装置の構成を示
す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a configuration of an image signal processing device according to a conventional technique.

【図19】図19(A)は図18の固体撮像素子上のイ
ンタレース走査を示し、図19(B)は図18のモニタ
上のインタレース走査を示す図である。
19A is a diagram showing interlaced scanning on the solid-state imaging device of FIG. 18, and FIG. 19B is a diagram showing interlaced scanning on the monitor of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,51 固体撮像素子 2,52 画素部 3,53 水平転送路 4,54 アンプ 5,55 画像 11 A/D変換器 12 信号処理部 13 フレームメモリ 14,64 モニタ 15,65 画像 20 単位画素部 25 電極配線部 61 処理部 PD フォトダイオード VR 垂直転送路 V1〜V4 垂直電極 H1,H2 水平電極 MD 主走査方向 SD 副走査方向 FA Aフィールド FB Bフィールド 1,51 Solid-state image sensor 2,52 pixels 3,53 horizontal transfer path 4,54 amp 5,55 images 11 A / D converter 12 Signal processing unit 13 frame memory 14,64 monitors 15,65 images 20 unit pixel section 25 electrode wiring section 61 Processing unit PD photodiode VR vertical transfer path V1-V4 vertical electrodes H1, H2 horizontal electrodes MD main scanning direction SD sub-scanning direction FA A field FB B field

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 哲生 宮城県黒川郡大和町松坂平1丁目6番地 富士フイルムマイクロデバイス株式会 社内 (72)発明者 乾谷 正史 埼玉県朝霞市泉水3丁目11番46号 富士 写真フイルム株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−199464(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/335 H01L 27/148 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tetsuo Yamada 1-6 Matsumatsudaira, Yamato-cho, Kurokawa-gun, Miyagi Prefecture Fujifilm Microdevice Stock Association In-house (72) Masafumi Inoya 3-1146 Izumi, Asaka-shi, Saitama No. Fuji Photo Film Co., Ltd. (56) Reference JP-A-5-199464 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H04N 5/335 H01L 27/148

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】行方向、列方向に配列された複数のフォト
ダイオードと、 前記フォトダイオードの各列に近接して配列され、前記
フォトダイオードから電荷を受けて垂直方向に電荷を転
送することができる複数の垂直転送路と、 前記複数の垂直転送路から1行分の電荷を受けて水平方
向に電荷を転送することができる水平転送路と、 前記垂直転送路から前記水平転送路に電荷を転送する際
に、電荷を選択的に排出することができる複数のドレイ
ンと、 前記ドレインにより行方向の電荷を1/n(n≧2)に
間引くとともに、前記水平転送路上に転送した電荷を隣
接する電荷の距離以下の距離だけ水平転送路内で水平方
向に移動させ、前記水平転送路に複数行分の電荷を蓄積
して、まとめて読み出すように制御することができる制
御回路とを有する固体撮像素子。
1. A plurality of photodiodes arranged in a row direction and a column direction, and a plurality of photodiodes arranged in proximity to each column of the photodiodes, capable of receiving charges from the photodiodes and transferring the charges in a vertical direction. A plurality of vertical transfer paths, a horizontal transfer path capable of horizontally transferring charges by receiving charges of one row from the plurality of vertical transfer paths, and a charge transfer from the vertical transfer paths to the horizontal transfer path. A plurality of drains capable of selectively discharging charges at the time of transfer, thinning the charges in the row direction to 1 / n (n ≧ 2) by the drains, and adjoining the charges transferred on the horizontal transfer path to each other. A control circuit that can be controlled to move in the horizontal direction within the horizontal transfer path by a distance equal to or less than the distance of the electric charges to be stored, to accumulate electric charges for a plurality of rows in the horizontal transfer path and to collectively read the electric charges. Solid-state image sensor.
【請求項2】前記垂直転送路は、第1及び第2の垂直転
送路を有し、 さらに、第1のフィールドでは前記第1の垂直転送路上
の電荷を前記水平転送路に供給し前記第2の垂直転送路
上の電荷を前記ドレインに排出し、第2のフィールドで
は前記第1の垂直転送路上の電荷を前記ドレインに排出
し前記第2の垂直転送路上の電荷を前記水平転送路に供
給するインタレース式電荷転送手段とを有する請求項1
記載の固体撮像素子。
2. The vertical transfer path has first and second vertical transfer paths, and in the first field, charges on the first vertical transfer path are supplied to the horizontal transfer path. The charge on the second vertical transfer path is discharged to the drain, the charge on the first vertical transfer path is discharged to the drain, and the charge on the second vertical transfer path is supplied to the horizontal transfer path in the second field. Interlaced charge transfer means for
The solid-state image sensor according to claim 1.
【請求項3】前記ドレインは、前記垂直転送路と前記水
平転送路の間に設けられる請求項1又は2記載の固体撮
像素子。
3. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the drain is provided between the vertical transfer path and the horizontal transfer path.
【請求項4】前記ドレインは、前記水平転送路に対して
前記垂直転送路とは逆側に設けられる請求項1又は2記
載の固体撮像素子。
4. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the drain is provided on the opposite side of the horizontal transfer path from the vertical transfer path.
【請求項5】行方向、列方向に配列される複数のフォト
ダイオード、前記フォトダイオードの各列に隣接して配
列される複数の垂直転送路、前記垂直転送路から1行分
の電荷を受け取ることができる水平転送路、垂直転送路
から水平転送路に電荷を転送する際に選択的に電荷を排
出することができる複数のドレイン、前記ドレインを制
御しつつ、垂直転送路から水平転送路への電荷転送を制
御する制御回路を有する固体撮像素子において、 (a)前記フォトダイオードに蓄積された電荷を前記垂
直転送路上に転送する工程と、 (b)前記垂直転送路上の電荷を垂直方向に転送する工
程と、 (c)前記制御回路を使用して、前記垂直転送路上に蓄
積されている1行分の電荷のうち、1/n(n≧2)の
列の垂直転送路上の電荷は前記水平転送路上に転送し、
他の列の垂直転送路上の電荷は前記ドレインに排出する
工程と、 (d)前記水平転送路上に転送した電荷を隣接する電荷
の距離以下の距離だけ水平転送路内で水平方向に移動さ
せる工程と、 (e)前記1/nの列の垂直転送路上に蓄積されている
次の行の電荷を前記水平転送路上に転送する工程と、 (f)前記水平転送路上に蓄積された電荷を水平方向に
転送して読み出す工程と を含む電荷転送方法。
5. A plurality of photodiodes arranged in a row direction and a column direction, a plurality of vertical transfer paths arranged adjacent to each column of the photodiodes, and receiving charges for one row from the vertical transfer paths. A horizontal transfer path, a plurality of drains capable of selectively discharging charges when transferring charges from the vertical transfer path to the horizontal transfer path, and the vertical transfer path to the horizontal transfer path while controlling the drains. In a solid-state imaging device having a control circuit for controlling the charge transfer, (a) transferring the charges accumulated in the photodiode onto the vertical transfer path; and (b) vertically transferring the charge on the vertical transfer path. And (c) by using the control circuit, the charges on the vertical transfer path in the 1 / n (n ≧ 2) column among the charges for one row accumulated on the vertical transfer path are Horizontal transfer Transferred to the above,
Discharging the charges on the vertical transfer paths of the other columns to the drain; and (d) moving the charges transferred on the horizontal transfer paths in the horizontal direction within the horizontal transfer paths by a distance equal to or less than the distance between adjacent charges. (E) transferring the charges of the next row accumulated on the vertical transfer path of the 1 / n column to the horizontal transfer path, and (f) horizontally transferring the charges accumulated on the horizontal transfer path. Charge transfer method including the step of transferring and reading in the direction.
【請求項6】前記垂直転送路は第1及び第2の垂直転送
路を有し、 さらに、第1のフィールドでは前記第1の垂直転送路上
の電荷を前記水平転送路に供給し前記第2の垂直転送路
上の電荷を前記ドレインに排出し、第2のフィールドで
は前記第1の垂直転送路上の電荷を前記ドレインに排出
し前記第2の垂直転送路上の電荷を前記水平転送路に供
給してインタレース駆動を行う工程を含む請求項5記載
の電荷転送方法。
6. The vertical transfer path has first and second vertical transfer paths, and further, in the first field, charges on the first vertical transfer path are supplied to the horizontal transfer path. The charge on the vertical transfer path is discharged to the drain, the charge on the first vertical transfer path is discharged to the drain, and the charge on the second vertical transfer path is supplied to the horizontal transfer path in the second field. 6. The charge transfer method according to claim 5, further comprising the step of performing interlaced driving by means of an interlace drive.
JP30903897A 1997-11-11 1997-11-11 Solid-state imaging device and charge transfer method Expired - Fee Related JP3484468B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30903897A JP3484468B2 (en) 1997-11-11 1997-11-11 Solid-state imaging device and charge transfer method
US09/188,885 US6707498B1 (en) 1997-11-11 1998-11-10 Charge transfer of solid-state image pickup device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30903897A JP3484468B2 (en) 1997-11-11 1997-11-11 Solid-state imaging device and charge transfer method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11146281A JPH11146281A (en) 1999-05-28
JP3484468B2 true JP3484468B2 (en) 2004-01-06

Family

ID=17988139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30903897A Expired - Fee Related JP3484468B2 (en) 1997-11-11 1997-11-11 Solid-state imaging device and charge transfer method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3484468B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001238134A (en) 2000-02-23 2001-08-31 Sony Corp Solid-state imaging device, driving method therefor and camera system
JP2008099329A (en) * 2007-12-17 2008-04-24 Fujifilm Corp Solid-state imaging device and method for controlling the same
JP2010011484A (en) * 2009-10-01 2010-01-14 Sony Corp Solid state imaging device and camera system

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11146281A (en) 1999-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6707498B1 (en) Charge transfer of solid-state image pickup device
JPH09247689A (en) Color image pickup device
US6583818B1 (en) Solid state image sensor with readout modes having different drive phases
JP3854662B2 (en) Imaging device
JP4826071B2 (en) Physical information acquisition method, physical information acquisition device, and semiconductor device for physical quantity distribution detection
JP3484468B2 (en) Solid-state imaging device and charge transfer method
US6760069B2 (en) Method and apparatus for processing image signals
EP0720387A2 (en) Method and apparatus for providing interlaced images from a progressive scan sensor in an electronic camera
EP0869665B1 (en) Solid state image sensor
US7492403B2 (en) Solid state image sensing device and driving method with sub-sampling mode and improved dynamic range
US8045025B2 (en) Image pickup device adaptable to display fewer vertical pixels
JPH11146280A (en) Image signal processor and image signal processing method
JP2000115643A (en) Drive method for solid-state image pickup device, the solid-state image pickup device, solid-state image pickup element and image pickup camera
JP2506758B2 (en) Solid-state imaging device
JP2000308075A (en) Image pickup element and driving method of the same
JP4112106B2 (en) Imaging device
JP2931531B2 (en) Solid-state imaging device
JP4499387B2 (en) Solid-state imaging device
JP4745676B2 (en) Imaging device
JP2000032480A (en) Two-dimensional color image input device
JPH1032758A (en) Solid-state image pickup device and driving method therefor
JP2595916B2 (en) Solid-state imaging device and driving method thereof
JP3480664B2 (en) Imaging device
JPH0856312A (en) Solid-state image pickup element and its driving method
JP2007166112A (en) Drive method of solid-state imaging apparatus and solid-state imaging element, and electronic information equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20030909

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071024

Year of fee payment: 4

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071024

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081024

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091024

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101024

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111024

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121024

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees