JPH01228378A - Solid-state image pickup device - Google Patents

Solid-state image pickup device

Info

Publication number
JPH01228378A
JPH01228378A JP63055175A JP5517588A JPH01228378A JP H01228378 A JPH01228378 A JP H01228378A JP 63055175 A JP63055175 A JP 63055175A JP 5517588 A JP5517588 A JP 5517588A JP H01228378 A JPH01228378 A JP H01228378A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charge
transfer
charge transfer
transferred
vertical
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.)
Granted
Application number
JP63055175A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0828846B2 (en
Inventor
Ichiro Kojima
一朗 小島
Atsushi Morimura
淳 森村
Yoshinori Kitamura
北村 好徳
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial 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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP63055175A priority Critical patent/JPH0828846B2/en
Publication of JPH01228378A publication Critical patent/JPH01228378A/en
Publication of JPH0828846B2 publication Critical patent/JPH0828846B2/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)

Abstract

PURPOSE:To equivalently increase the number of frames by reading out a stored signal charge several times to a first charge transfer part in an exposure period and transferring it to a second charge transfer part, adding the charge of the same picture element read out in one and the same exposure period by the second charge transfer part, and thereafter, outputting it. CONSTITUTION:The charge transferred by a vertical CCD 203 is read out of the transfer electrode V31 of a vertical CCD 205 through a storage gate 204, and added to the charge injected earlier. These operations are repeated several times, and thereafter, by driving pulses phi V31-34, the charge stored in the transfer electrode V31 is transferred at a high speed to a vertical CCD 206. Subsequently, these charges are transferred to a horizontal CCD 207 by one stage each at every horizontal blanking period, and outputted as the signal of one line through a charge detecting part 208 and an output amplifier 209 by the horizontal CCD 207. The charge generated in a photoelectric converting element 201 is added three times by the vertical CCD 205 and outputted in the next field. In such a way, an image where the image of a shutter time determined by t1 is overlapped by several frames can be obtained. Also, a signal outputted from an output amplifier 209 comes to conform with a standard TV signal.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ビデオカメラや電子スチルカメラ等において
、光学レンズによシ結像された光学像を光電変換する撮
像装置に関するもので、特に電荷結合素子(COD)を
用いた固体撮像装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to an imaging device for photoelectrically converting an optical image formed by an optical lens in a video camera, an electronic still camera, etc. The present invention relates to a solid-state imaging device using (COD).

従来の技術 一般によく用いられるCOD型撮像素子は、光電変換素
子にフォトダイオード、垂直・水平転送に(、CDが用
いられておシ、さらに受光部とは別に記憶部(バッファ
メモリ)を持つFIT(Frame−Interl 1
ne−Transfer) −CODと呼はれるものが
おる。このFIT−CICDはIL(InterLin
e−transfer) −CODに比べていくつかの
特徴を持っており、これまでの主流であつたIL−CO
Dに徐々に置き換わろうとしている。
Conventional technology A commonly used COD type image sensor uses a photodiode as a photoelectric conversion element, a CD (CD) for vertical and horizontal transfer, and an FIT type image sensor that has a storage section (buffer memory) separate from the light receiving section. (Frame-Interl 1
ne-Transfer) -There is something called COD. This FIT-CICD is an IL (InterLin
e-transfer) - IL-CO, which has been the mainstream until now, has several characteristics compared to COD.
It is gradually being replaced by D.

IL−CODの構成及び動作は周知であるのでその説明
は省略する。このFIT−CCD撮像素子の例としては
特開昭55−52675号公報、特開昭55−1639
63号公報に示されている。
Since the configuration and operation of IL-COD are well known, their explanation will be omitted. Examples of this FIT-CCD image sensor include Japanese Patent Laid-Open No. 55-52675 and Japanese Patent Laid-Open No. 55-1639.
This is shown in Publication No. 63.

以下、第3図を用いてその概要を説明する。The outline will be explained below using FIG. 3.

第3図はFIT−CODの基本構成を示すもので、受光
領域A、記憶領域B、水平走査領域C9電荷検出領域り
、不要電荷排出領域Eとにより構成されている。受光領
域Aは二次元配列の受光素子1と、この受光素子1に蓄
積された信号電荷を読出すだめのゲート2と、このゲー
トを介して読出された信号電荷を垂直方向に転送するだ
めの垂直転送レジスタ3からなり、前記受光素子1以外
の部分は遮光マスク4により遮光されている。前記垂直
転送レジスタは垂直方向の上下何れの方向にも電荷を転
送できるようにポリシリコンによる4相電極構造となっ
ている。これら4相電極には垂直転送パルスφv1〜φ
v4が印加される。受光素子1に蓄積された信号電荷を
受は取る垂直転送電極をφv1.φ■3とし、この垂直
転送電極φV1.φ■3に印可する垂直転送パルスに信
号読出しパルスを重畳すれば、受光素子1に蓄積された
信号電荷を垂直転送レジスタに読み込むことが出来る。
FIG. 3 shows the basic configuration of the FIT-COD, which is composed of a light receiving area A, a storage area B, a horizontal scanning area C9, a charge detection area, and an unnecessary charge discharge area E. The light-receiving area A includes a two-dimensional array of light-receiving elements 1, a gate 2 for reading out the signal charge accumulated in the light-receiving element 1, and a gate 2 for vertically transferring the signal charge read out through this gate. It consists of a vertical transfer register 3, and portions other than the light receiving element 1 are shielded from light by a light shielding mask 4. The vertical transfer register has a four-phase electrode structure made of polysilicon so that charges can be transferred in either the upper or lower direction in the vertical direction. Vertical transfer pulses φv1 to φ are applied to these four-phase electrodes.
v4 is applied. A vertical transfer electrode for receiving and taking signal charges accumulated in the light receiving element 1 is φv1. φ■3, and this vertical transfer electrode φV1. By superimposing a signal read pulse on the vertical transfer pulse applied to φ■3, the signal charge accumulated in the light receiving element 1 can be read into the vertical transfer register.

従ってφv1.φv3の2つの垂直転送パルスに信号読
出しパルスを1フイールドおきに重畳すれば2:1のイ
ンターレース走査を行なうことができる。
Therefore, φv1. By superimposing a signal read pulse on every other field on two vertical transfer pulses of φv3, 2:1 interlaced scanning can be performed.

垂直転送レジスタの延長上には記憶領域Bが配置されて
いる。記憶領域Bは垂直転送レジスタによシ構成されて
おり、その画素数は受光領域Aの半分であり、転送−極
は4相構造となっている。
A storage area B is arranged on an extension of the vertical transfer register. The storage area B is composed of vertical transfer registers, the number of pixels thereof is half that of the light receiving area A, and the transfer pole has a four-phase structure.

記憶領域Bの垂直転送レジスタの各電極にはφM1〜φ
M4の転送パルスが印加される。記憶領域Bの他端には
水平転送領域Cが配置されている。水平転送領域Cは3
相の転送電極5,6.7から構成されておシ、各転送電
極には水平転送パルスφH1〜φH3が印加される。水
平転送領域Cの一端には電荷検出領域りが配置されてい
る。また受光領域Aの他端には不要電荷排出領域Eが配
置されている。電荷検出領域りは周知のフローティング
デイフィージョンア/ブ(FDA)によシ構成されてお
シ、電荷吸収用のドレイン及びフローティングデイフィ
ージョンのリセ・ソトゲートを有している。
Each electrode of the vertical transfer register in storage area B has φM1 to φ.
A transfer pulse of M4 is applied. At the other end of the storage area B, a horizontal transfer area C is arranged. Horizontal transfer area C is 3
It is composed of phase transfer electrodes 5, 6.7, and horizontal transfer pulses φH1 to φH3 are applied to each transfer electrode. A charge detection area is arranged at one end of the horizontal transfer area C. Further, at the other end of the light receiving area A, an unnecessary charge discharge area E is arranged. The charge detection region is constituted by a well-known floating day fusion a/b (FDA), and has a drain for charge absorption and a lyse/sort gate of the floating day fusion.

前記の構成によるFIT−CODの駆動方法を第3図及
び第4図を用いて説明する。
A method for driving the FIT-COD with the above configuration will be explained with reference to FIGS. 3 and 4.

第4図は第3図に示したFIT−CODの受光領域Aに
印加する垂直転送パルスφv1〜φv4及び、記憶領域
Bの垂直転送レジスタの各電極に印加する垂直転送パル
スφM1〜φM4の波形の概要を示したものである。
FIG. 4 shows the waveforms of the vertical transfer pulses φv1 to φv4 applied to the light receiving area A of the FIT-COD shown in FIG. 3 and the vertical transfer pulses φM1 to φM4 applied to each electrode of the vertical transfer register in the storage area B. This is an overview.

まず、受光領域Aの垂直転送段に蓄積されたスメア等の
擬似信号は、垂直帰線期間の前半の期間1Aの間に印加
された垂直転送パルスφv1〜φv4により不要電荷排
出領域Eに転送され排除される。次にφv1もしくはφ
v3に重畳された信号読出しパルスφCHにより、受光
素子に蓄積された信号電荷はφv1もしくはφv3電極
に読み出される。垂直転送段に転送された信号電荷は、
される。記憶領域Bの所定の場所まで高速転送された信
号電荷は、1水平走査毎に1ラインずつ水平転送領域C
へ転送される。水平転送領域Cへ転送された信号電荷は
、水平転送レジスタに印加された水平転送パルスφH1
〜φH3により、順次電荷検出領域りへ転送され、信号
電荷は信号電圧に変換され固体撮像素子から外部へ取り
出される。
First, pseudo signals such as smear accumulated in the vertical transfer stage of the light receiving area A are transferred to the unnecessary charge discharge area E by the vertical transfer pulses φv1 to φv4 applied during the first half period 1A of the vertical retrace period. be excluded. Next φv1 or φ
The signal charge accumulated in the light receiving element is read out to the φv1 or φv3 electrode by the signal readout pulse φCH superimposed on v3. The signal charge transferred to the vertical transfer stage is
be done. The signal charges transferred at high speed to a predetermined location in storage area B are transferred to horizontal transfer area C one line at a time for each horizontal scan.
will be forwarded to. The signal charge transferred to the horizontal transfer area C is the horizontal transfer pulse φH1 applied to the horizontal transfer register.
~φH3, the signal charges are sequentially transferred to the charge detection area, and the signal charges are converted into signal voltages and taken out from the solid-state image sensor.

前述のように、受光素子からの信号電荷は垂直転送電極
φV1.φv3に印加する垂直転送パルスに信号読出し
パルスφCHを重畳し、直重転送段のポテンシャルを高
くすることにより読出すことが出来る。従って第4図に
示すようにφv1゜φv3に交互に信号読出しパルスφ
CHを重畳することにより2:1のインターレース走査
を行なうことが出来る。
As mentioned above, the signal charge from the light receiving element is transferred to the vertical transfer electrode φV1. Reading can be performed by superimposing the signal readout pulse φCH on the vertical transfer pulse applied to φv3 and increasing the potential of the direct transfer stage. Therefore, as shown in FIG. 4, the signal readout pulses φv1 and φv3 are alternately
By superimposing CH, 2:1 interlaced scanning can be performed.

ところで、第4図に示すように受光領域Aを駆動する垂
直転送パルスφV1.φv3に任意の時間に新たな読出
しパルスφSを重畳すれば受光部に蓄積された信号電荷
は前記読出しパルスφSが印加された時点で垂直転送段
3に読出される。この読出された信号電荷はtXの期間
に印加された垂直転送パルスφv1〜φv4により不要
電荷排出領域Eへ転送され排出される。従って、受光素
子1には前記読出しパルスφSが終ってから次に読出し
パルスφCHが印加されて受光素子1の信号が読出され
るまでの時間、つまりtSの期間に相当する信号電荷が
蓄積されることになる。これは受光領域への露光時間が
t8になったことになる。即ち固体撮像素子自体がシャ
ッター機能を有したことになる。前記の状態で動きを持
つ被写体を撮像すれば動解像度が極めて良好な画像を得
ることができる。ここでシャ・・ツタ−用読出しパルス
φSはt のはじめとtBの終了の期間以外の任意の時
間に設定できるので任意のシャ、・ツタ−速度の画像を
得ることができる。
By the way, as shown in FIG. 4, the vertical transfer pulse φV1. If a new read pulse φS is superimposed on φv3 at an arbitrary time, the signal charge accumulated in the light receiving section is read out to the vertical transfer stage 3 at the time when the read pulse φS is applied. The read signal charges are transferred to the unnecessary charge discharge region E and discharged by vertical transfer pulses φv1 to φv4 applied during the period tX. Therefore, signal charges corresponding to the period tS are accumulated in the light receiving element 1, from the end of the read pulse φS until the next read pulse φCH is applied and the signal of the light receiving element 1 is read out. It turns out. This means that the exposure time to the light receiving area has reached t8. In other words, the solid-state image sensor itself has a shutter function. If a moving subject is imaged in the above state, an image with extremely good dynamic resolution can be obtained. Here, since the readout pulse φS for shuttering can be set at any time other than the period between the beginning of t and the end of tB, an image of any shuttering speed can be obtained.

このように、不要電荷を受光領域Aの延長上に配置した
不要電荷排出領域Eの方向に排出し、信号電荷を受光領
域Aの延長上に配置した記憶領域Bに高速で転送し、記
憶領域Bに記憶された信号を1水平ライン毎に順次よみ
だせば、垂直スメアが極めて少なく、また動解像度の良
好な画像を得ることが可能である。
In this way, unnecessary charges are discharged in the direction of the unnecessary charge discharge region E arranged on the extension of the light receiving region A, and signal charges are transferred at high speed to the storage region B arranged on the extension of the light receiving region A. If the signals stored in B are read out sequentially for each horizontal line, it is possible to obtain an image with extremely little vertical smear and good dynamic resolution.

また、上記の例では1画素ずつの読出しでめったが、第
6図に示す転送パルスを用いることにより2画素混合読
出し駆動とすることかできる。これは垂直方向に隣接す
る受光素子の信号電荷を垂直転送段で混合して転送する
もので、垂直解像度は若干劣化するものの、垂直方向の
MTFが落ちるためにモワレが生じにくく、また、上記
のようなシャワタ−駆動をしない場合でも、全ての受光
素子の信号電荷が毎フィールド読出されるため、露光時
間は1/60秒となるので動解像度の点で有利である。
Further, in the above example, reading out one pixel at a time was rarely possible, but by using the transfer pulse shown in FIG. 6, it is possible to perform two-pixel mixed readout driving. In this method, the signal charges of vertically adjacent light-receiving elements are mixed and transferred at the vertical transfer stage, and although the vertical resolution is slightly degraded, the vertical MTF is reduced, making moire less likely to occur. Even when such a shower drive is not performed, the signal charges of all the light receiving elements are read out every field, so the exposure time is 1/60 second, which is advantageous in terms of dynamic resolution.

逆に、露光時間を等しくするならば、2つの受光素子の
信号電荷を加算するので、上記の1画素読出しに比べて
感度が良いという特徴を持っている。
On the other hand, if the exposure times are made equal, the signal charges of the two light receiving elements are added, so this method has a feature of better sensitivity than the above-mentioned single pixel readout.

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、以下のような問題
点を有していた。
Problems to be Solved by the Invention However, the above configuration has the following problems.

シャッター駆動を行なって被写体を撮影した場合、1コ
マ(1フイールド)の露光時間は例えば1/1000秒
程度まで高速ンヤツターが実現゛できるが、そのコマ数
はフィールド周波数で定まり、NTSC方式では毎秒6
0コマしか撮影できない。
When photographing a subject by driving the shutter, high-speed shooting can be achieved with the exposure time of one frame (one field) being, for example, about 1/1000 seconds, but the number of frames is determined by the field frequency, and in the NTSC system, the exposure time is 6 per second.
Only 0 frames can be taken.

従って、ゴルフのスイングなどのように動きの速い被写
体では、数コマしか撮影できないという欠点があった。
Therefore, there is a drawback that only a few frames can be photographed for a fast-moving subject such as a golf swing.

本発明はかかる点に鑑み、標準テレビジョン方式に適合
させつつ、しかも等測的にコマ数を増加させ、被写体の
速い動きを細かく再現できるように撮影することのでき
る固体撮像素子を提供することを目的とする。
In view of the above, an object of the present invention is to provide a solid-state image pickup device that is compatible with standard television formats, increases the number of frames isometrically, and can take pictures in a manner that reproduces fast movements of a subject in detail. With the goal.

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明の固体撮像素子は、受
光部に配置された光電変換素子と、前記光電変換素子に
蓄積した電荷を露光期間中にリセットする不要電荷排出
部と、一つまたは複数の前記光電変換素子につき一つの
転送段が対応するように遮光部に設けられた第2電荷転
送部と、前記第2電荷転送部の転送方向延長上に設けら
れた第3電荷転送部と、前記光電変換素子で光電変換さ
れた電荷を前記光電変換素子に対応する前記第2電荷転
送部転送段へ同一露光期間に少なくとも2回転送する第
1電荷転送部からなシ、前記光電変換素子の電荷が前記
不要電荷排出部にリセットされてから任意の期間後に前
記光電変換素子の電荷が前記第1電荷転送部へ読出され
、同一露光期間に前記光電変換素子で発生した電荷が対
応する前記第2電荷転送部転送段で加算されたのちに、
前記第2電荷転送部は前記第3電荷転送部へ電荷を高速
転送し、前記第3電荷転送部は前記第2電荷転送部から
転送された電荷を転送して出力するように構成された固
体撮像装置である。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the solid-state imaging device of the present invention includes a photoelectric conversion element disposed in a light receiving section, and an unnecessary charge that resets the charges accumulated in the photoelectric conversion element during an exposure period. a second charge transfer section provided in the light shielding section such that one transfer stage corresponds to the discharge section and one or more of the photoelectric conversion elements; and a second charge transfer section provided on the extension of the second charge transfer section in the transfer direction. a third charge transfer section; and a first charge transfer section that transfers charges photoelectrically converted by the photoelectric conversion element to the second charge transfer section transfer stage corresponding to the photoelectric conversion element at least twice in the same exposure period. No, the charge of the photoelectric conversion element is read out to the first charge transfer part after an arbitrary period after the charge of the photoelectric conversion element is reset to the unnecessary charge discharge part, and the charge of the photoelectric conversion element is read out to the first charge transfer part during the same exposure period. After the generated charges are added at the corresponding second charge transfer unit transfer stage,
The second charge transfer section transfers charges to the third charge transfer section at high speed, and the third charge transfer section transfers and outputs the charges transferred from the second charge transfer section. It is an imaging device.

作  用 前記した構成により、不要電荷排出部に電荷がリセット
されてから第1電荷転送部に読出されるまでに光電変換
素子に蓄積された信号電荷を、露光期間中に数回第1電
荷転送部に読出して第2電荷転送部へ転送し、同一露光
期間中に読出された同じ画素の電荷を第2電荷転送部で
加算してから出力することによシ、同一露光期間(1フ
イールド)に数回、シャッター駆動された信号を多重し
て出力することになり、すなわち1コマに数コマの画像
が多重され、等測的にコマ数の増加を実現し、しかも従
来の標準テレビシロン方式に適合した出力信号が得られ
る。
Operation With the above-described configuration, the signal charge accumulated in the photoelectric conversion element from the time when the charge is reset to the unnecessary charge discharge section until the time when it is read out to the first charge transfer section is transferred to the first charge transfer several times during the exposure period. The charge of the same pixel read out during the same exposure period (1 field) is added by the second charge transfer section and then outputted. In other words, several frames of images are multiplexed into one frame, and the number of frames is increased isometrically. An output signal suitable for this can be obtained.

実施例 第1図は本発明の固体撮像装置の一実施例の構成図であ
る。第1図において、201は光電変換素子で、例えば
フォトダイオードであり、NTSC用の撮像素子の場合
は垂直方向に約500段設けられている。202は光電
変換素子201に蓄積した電荷を読出すための読出しゲ
ート、203は読出しゲート202を通して読出した電
荷を転送する垂直CODであシ、駆動パルスφV11〜
14゜φV21〜24がそれぞれ電極に加えられ駆動さ
れる。垂直C0D203によって転送された電荷は蓄積
ゲート204を通じて垂直CCD2o5へ読出される。
Embodiment FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the solid-state imaging device of the present invention. In FIG. 1, 201 is a photoelectric conversion element, such as a photodiode, and in the case of an NTSC image sensor, about 500 stages are provided in the vertical direction. 202 is a readout gate for reading out the charges accumulated in the photoelectric conversion element 201, 203 is a vertical COD for transferring the charges read out through the readout gate 202, and drive pulses φV11~
14°φV21 to 24 are respectively applied to the electrodes and driven. The charges transferred by the vertical C0D 203 are read out to the vertical CCD 2o5 through the storage gate 204.

205は垂直CODで、インターレースを考慮すると、
垂直方向には、受光部における垂直C0D203と同じ
段数でよい。206は垂直CCD205の延長上に設け
られた垂直CODであって、垂直C0D205と同じ段
数設けられており、電荷を水平CODへ転送する。20
7は垂直C0D206から転送された電荷を水平方向に
転送する水平CODである。208は転送された電荷を
検出する電荷検出部、209は出力アンプである。そし
て、光電変換素子201〜垂直CCD203からなる部
分を受光部21o、垂直CCD203〜垂直C0D20
5からなる部分を記憶部211.垂直C0D206〜出
力アンプ209からなる部分を出力部212とする。そ
して213は不要電荷を排出するための不要電荷排出部
である。
205 is vertical COD, considering interlace,
In the vertical direction, the number of stages may be the same as that of the vertical C0D 203 in the light receiving section. A vertical COD 206 is provided as an extension of the vertical CCD 205, has the same number of stages as the vertical CCD 205, and transfers charges to the horizontal COD. 20
7 is a horizontal COD that horizontally transfers the charges transferred from the vertical COD 206. 208 is a charge detection unit that detects the transferred charge, and 209 is an output amplifier. Then, a portion consisting of the photoelectric conversion element 201 to the vertical CCD 203 is a light receiving section 21o, a portion consisting of the vertical CCD 203 to the vertical C0D 20
5 is stored in the storage section 211. A portion consisting of the vertical C0D 206 to the output amplifier 209 is referred to as an output section 212. And 213 is an unnecessary charge discharge part for discharging unnecessary charges.

以上のように構成された本実施例の固体撮像装置につい
て、その動作を第2図を参照しながら説明する。
The operation of the solid-state imaging device of this embodiment configured as described above will be explained with reference to FIG. 2.

第2図は本実施例の固体撮像装置の動作を説明するため
のタイミングチャートである。φV11〜14およびφ
V21〜24.φV31〜34゜φV41〜44は第1
図に示したそれぞれのパルスである。φv11.φv1
3は3値であり、最も高い電圧が加わったときに読出し
ゲート202を通じて光電変換素子201の電荷が垂直
C0D203の転送電極V11.V13に読出される。
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the solid-state imaging device of this embodiment. φV11-14 and φ
V21-24. φV31~34°φV41~44 is the first
These are the respective pulses shown in the figure. φv11. φv1
3 has three values, and when the highest voltage is applied, the charge of the photoelectric conversion element 201 is transferred to the transfer electrode V11. of the vertical C0D203 through the readout gate 202. It is read out in V13.

これらの読出しパルスを水平ブランキング期間内に入る
ようにすると出力信号に対して妨害を与えない。これら
2つの電荷は混合され、上下2画素で1つの信号となる
。φV11〜14における斜線部は、不要電荷排出部2
13へ電荷を高速転送して、蓄積ゲートパルスφSで読
出された電荷を不要電荷排出部213へ捨てるものであ
る。その後、蓄積ゲートパルスφCHが印加されて、再
び読出しゲート202を通じて光電変換素子201の電
荷が垂直CCD203の転送電極v11゜v13に読出
される。これらの読出しパルスを水平ブランキング期間
内に入るようにすると出力信号に対して妨害を与えない
。これら2つの電荷は混合され、上下2画素で1つの信
号となる。そして垂直C0D203は高速駆動されて、
電荷を記憶部211へ転送する。転送された電荷は、垂
直CCD2o6の転送電極V31に印加される駆動パル
スφV31に重畳されたゲートパルスによって、蓄積ゲ
ート204を通して転送電極V31に読出される。この
ゲートパルスを水平ブランキング期間内に入るようにす
ると出力信号に対して妨害を与えない。
If these read pulses are placed within the horizontal blanking period, they will not interfere with the output signal. These two charges are mixed and become one signal for the upper and lower pixels. The shaded parts in φV11 to 14 are unnecessary charge discharge parts 2
13 at high speed, and the charges read out by the storage gate pulse φS are discarded to the unnecessary charge discharge section 213. Thereafter, the storage gate pulse φCH is applied, and the charges of the photoelectric conversion element 201 are read out to the transfer electrodes v11 to v13 of the vertical CCD 203 through the read gate 202 again. If these read pulses are placed within the horizontal blanking period, they will not interfere with the output signal. These two charges are mixed and become one signal for the upper and lower pixels. And the vertical C0D 203 is driven at high speed,
The charges are transferred to the storage unit 211. The transferred charges are read out to the transfer electrode V31 through the storage gate 204 by a gate pulse superimposed on the drive pulse φV31 applied to the transfer electrode V31 of the vertical CCD 2o6. If this gate pulse is placed within the horizontal blanking period, it will not interfere with the output signal.

一定時間後に再びこの動作が繰り返され、垂直C0D2
03によって転送された電荷は蓄積ゲート204を通じ
て垂直C0D205の転送電極v31に読出され、先に
注入された電荷と加算される。これらの動作を数回繰9
返した後、駆動パルスφv31〜34によって、転送電
極v31に蓄えられた電荷は垂直C0D206に高速転
送される。これらの電荷は駆動パルスφV41〜44に
よって水平ブランキング期間毎に1段ずつ水平C0D2
07へ転送され、水平C0D207によって電荷検出部
208ならびに出力アンプ209を通じて1ラインの信
号として出力される。
This operation is repeated again after a certain period of time, and the vertical C0D2
The charge transferred by 03 is read out to the transfer electrode v31 of the vertical C0D 205 through the storage gate 204, and added to the previously injected charge. Repeat these actions several times9
After returning, the charges stored in the transfer electrode v31 are transferred at high speed to the vertical C0D 206 by drive pulses φv31 to φv34. These charges are transferred to the horizontal C0D2 one stage at a time during each horizontal blanking period by driving pulses φV41 to 44.
07, and is output by the horizontal C0D 207 as a one-line signal through the charge detection section 208 and the output amplifier 209.

第2図では1フイールド(露光期間)につき、光電変換
素子201で発生し九電荷を垂直C0D205で3回加
算し、次のフィールドで出力している。このようにすれ
ば、tlで定、まるシャッター時間の画像が3コマ重ね
合わされた画像を得ることができる。さらに出力アンプ
209から出力される信号は標準テレビジョン信号に適
合したものとなる。
In FIG. 2, for each field (exposure period), nine charges generated in the photoelectric conversion element 201 are added three times by the vertical C0D 205 and output in the next field. In this way, it is possible to obtain an image in which three images with a shutter time determined by tl are superimposed. Furthermore, the signal output from the output amplifier 209 is compatible with standard television signals.

以上のように本実施例によれば、実質的なコマ数を増加
させつつしかも標準テレビジョン信号に適合しているた
め、従来の記録機器や再生機器を全く変更することなく
使用することができる。そして、製造プロセスや駆動法
等は従来のものとほとんど同じであるため、実現は極め
て容易である。
As described above, this embodiment substantially increases the number of frames and is compatible with standard television signals, so it can be used with conventional recording equipment and playback equipment without making any changes. . Since the manufacturing process, driving method, etc. are almost the same as conventional ones, it is extremely easy to realize.

なおこの実施例において、垂直C0D205での電荷の
加算が1露光期間につき3回として説明したが、特にこ
れに限るものではない。また、電荷の読出しについては
、2画素混合読出しの場合について説明したが、特にこ
れに限るものではない。
In this embodiment, the charge addition in the vertical C0D 205 has been described as three times per one exposure period, but the invention is not particularly limited to this. Further, regarding charge readout, although the case of two-pixel mixed readout has been described, the present invention is not particularly limited to this.

また、垂直CCD205および垂直CCD 206の垂
直段数を、受光部における垂直CCD203の段数の2
倍とすることによシ、毎露光期間、全画素について上記
の動作を行なうことができるので、HDTV等のカメラ
にも適用可能である。
In addition, the number of vertical stages of the vertical CCD 205 and the vertical CCD 206 is set to 2 times the number of stages of the vertical CCD 203 in the light receiving section.
By doubling the number of pixels, the above operation can be performed for all pixels during each exposure period, so it is also applicable to cameras such as HDTVs.

また、第2図における10間の走査線数に相当する段数
だけ垂直C0D206の垂直段数を削減しても、上記の
動作には全く問題ない。このようにすると、素子のチッ
プ面積を縮小することが可能である。
Further, even if the number of vertical stages of the vertical C0D 206 is reduced by the number of stages corresponding to the number of scanning lines between 10 in FIG. 2, there is no problem with the above operation. In this way, it is possible to reduce the chip area of the element.

また、不要電荷排出部は記憶部211の反対側に置かれ
る必要はなく、受光部210と記憶部211との間にあ
っても艮く、また光電変換素子の横または深層部などに
直接設けても良い。
Further, the unnecessary charge discharge part does not need to be placed on the opposite side of the storage part 211, and can be placed between the light receiving part 210 and the storage part 211, or can be placed directly next to or in a deep part of the photoelectric conversion element. good.

発明の効果 本発明によれば、標準テレビジョン方式に適合しつつ、
実質的にコマ数を増加することができ、被写体の速い動
きを細かく撮影することができるなど、その実用的効果
は大きい。
Effects of the Invention According to the present invention, while being compatible with the standard television system,
Its practical effects are significant, such as the ability to substantially increase the number of frames and the ability to capture fast-moving subjects in detail.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例における固体撮像装置の構成
図、第2図は同実施例における固体撮像素子の駆動を説
明するためのタイミング図、第3図は従来の固体撮像装
置の構成図、第4図は同従来例における駆動パルスのタ
イミング図、第5図は同従来例における2画素混合読出
し駆動の場合の駆動パルスのタイミング図である。 201・・・・・・光電変換素子、203.205 。 208・・・・・・垂直CCD、207・・・・・・水
平CCD。 208・・・・・・電荷検出部、209・・・・・・出
力アンプ、213・・・・・・不要電荷排出部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名K1
1− 先電寂挟未子 ff12図 第3図
FIG. 1 is a configuration diagram of a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a timing diagram for explaining driving of a solid-state imaging device in the same embodiment, and FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional solid-state imaging device. 4 is a timing diagram of drive pulses in the conventional example, and FIG. 5 is a timing diagram of drive pulses in the case of two-pixel mixed readout drive in the conventional example. 201...Photoelectric conversion element, 203.205. 208... Vertical CCD, 207... Horizontal CCD. 208... Charge detection unit, 209... Output amplifier, 213... Unnecessary charge discharge unit. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and one other person K1
1- Senden Jakami Miko ff12 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  受光部に配置された光電変換素子と、前記光電変換素
子に蓄積した電荷を露光期間中にリセットする不要電荷
排出部と、一つまたは複数の前記光電変換素子につき一
つの転送段が対応するように遮光部に設けられた第2電
荷転送部と、前記第2電荷転送部の転送方向延長上に設
けられた第3電荷転送部と、前記光電変換素子で光電変
換された電荷を前記光電変換素子に対応する前記第2電
荷転送部転送段へ同一露光期間に少なくとも2回転送す
る第1電荷転送部からなり、前記光電変換素子の電荷が
前記不要電荷排出部にリセットされてから任意の期間後
に前記光電変換素子の電荷が前記第1電荷転送部へ読み
出され、同一露光期間に、前記光電変換素子で発生し前
記第1電荷転送部から転送された電荷が対応する前記第
2電荷転送部転送段で加算されたのちに、前記第2電荷
転送部は前記第3電荷転送部へ電荷を高速転送し、前記
第3電荷転送部は前記第2電荷転送部から転送された電
荷を転送して出力するように構成された固体撮像装置。
One transfer stage corresponds to the photoelectric conversion element arranged in the light receiving part, the unnecessary charge discharge part that resets the charge accumulated in the photoelectric conversion element during the exposure period, and one or more of the photoelectric conversion elements. a second charge transfer section provided in the light shielding section; a third charge transfer section provided on an extension of the second charge transfer section in the transfer direction; and a third charge transfer section provided on the extension of the second charge transfer section in the transfer direction; A first charge transfer section that transfers the charge to the second charge transfer section transfer stage corresponding to the element at least twice in the same exposure period, and for an arbitrary period after the charge of the photoelectric conversion element is reset to the unnecessary charge discharge section. Later, the charge of the photoelectric conversion element is read out to the first charge transfer section, and during the same exposure period, the charge generated in the photoelectric conversion element and transferred from the first charge transfer section is transferred to the second charge transfer section. After the charge is added in the second charge transfer stage, the second charge transfer unit transfers the charge to the third charge transfer unit at high speed, and the third charge transfer unit transfers the charge transferred from the second charge transfer unit. A solid-state imaging device configured to output
JP63055175A 1988-03-09 1988-03-09 Solid-state imaging device Expired - Fee Related JPH0828846B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63055175A JPH0828846B2 (en) 1988-03-09 1988-03-09 Solid-state imaging device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63055175A JPH0828846B2 (en) 1988-03-09 1988-03-09 Solid-state imaging device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01228378A true JPH01228378A (en) 1989-09-12
JPH0828846B2 JPH0828846B2 (en) 1996-03-21

Family

ID=12991387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63055175A Expired - Fee Related JPH0828846B2 (en) 1988-03-09 1988-03-09 Solid-state imaging device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0828846B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5694167A (en) * 1990-11-22 1997-12-02 Canon Kabushiki Kaisha Image pick up device using transfer registers in parallel with rows of light receiving cells
JP2007043228A (en) * 2005-07-29 2007-02-15 Olympus Imaging Corp Electronic blurring correction apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5694167A (en) * 1990-11-22 1997-12-02 Canon Kabushiki Kaisha Image pick up device using transfer registers in parallel with rows of light receiving cells
JP2007043228A (en) * 2005-07-29 2007-02-15 Olympus Imaging Corp Electronic blurring correction apparatus
JP4580838B2 (en) * 2005-07-29 2010-11-17 オリンパスイメージング株式会社 Electronic image stabilization device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0828846B2 (en) 1996-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH04262679A (en) Driving method for solid-state image pickup device
EP0498662B1 (en) A method of reading out signals for a solid-state imaging device
JP2000106678A (en) Image pickup device
US7616354B2 (en) Image capture apparatus configured to divisionally read out accumulated charges with a plurality of fields using interlaced scanning
JP3985275B2 (en) Imaging apparatus and imaging method
JPH01228378A (en) Solid-state image pickup device
JPH01125072A (en) Solid-state image pickup device
JP2623154B2 (en) Driving method of solid-state imaging device
JP2692219B2 (en) Solid-state imaging device
JP2799003B2 (en) Driving method of solid-state image sensor
JPS59122085A (en) Solid-state image pickup element
JPH10200819A (en) Solid-state image pickup device, and its driving method and camera
JPH01125073A (en) Solid-state image pickup device
JP2807342B2 (en) Driving method of solid-state imaging device
JP2534105B2 (en) Solid-state imaging device and signal reading method thereof
JP2001145025A (en) Solid-state image pickup device and its drive method
JP3707910B2 (en) Solid-state imaging device and driving method thereof
JPS6149564A (en) Solid-state image pickup device
JP2006238205A (en) Imaging apparatus and imaging method
Naito et al. A 1/3-inch 360 k pixel progressive scan CCD image sensor
JP3948456B2 (en) Solid-state image sensor and control method of solid-state image sensor
JPH09312849A (en) Solid-state image pickup device
JP3154146B2 (en) Solid-state imaging device
JP2690186B2 (en) Solid-state imaging device
JPH0654245A (en) Driving system for solid state image pickup element

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees