JPH01238156A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は画像の撮影を行なう固体撮像装置に関するもの
である。

（ロ）従来の技術 一般に固体撮像装置（ＣＣＤ）は、現在ビデオ・カメラ
等に活用きれており、各社で研究開発が行なわれている
。

例えば、撮像部の奇数列と偶数列の垂直シフトレジスタ
の転送方向を異ならしめて、画像信号を２分割して転送
する技術がある。

この構成により、駆動パルスを約１７２にすることがで
きる。しかし一方の水平シフトレジスタより発生する画
像信号は正規の順で取出せるが、他方の水平シフトレジ
スタからは逆になり、新たな外部回路を必要とする問題
を有した。

これを解決するために、例えば特願昭５８−８２１９号
がある。

これは第２図に示す如く、撮像部（引）があり、との撮
像部（麩）内に、各ビットに光電変換素子が結合した転
送方向が交互に異なる撮像垂直シフトレジスタ（２２）
　、　（２３）　、　（２２）　、　（２３）・・・が
並列配置されている。奇数列の各撮像垂直シフトレジス
タ（２２）・・・から夫々得られる各画素信号を第１の
蓄積垂直シフトレジスタ群（２４）・・・に一時的に蓄
積し、その後第１の水平シフトレジスタ（２５）から画
像信号Ｖ、として外部へ出力している。ここでこの第１
の蓄積垂直シフトレジスタ群（２４）・・・はＦＩＦＯ
構成の第１のバッファメモリ群として働き、例えば撮像
部（ハ）の第１列目の撮像垂直シフトレジスタ（２２）
から第１列目の蓄積垂直シフトレジスタ（２４）へ、画
像信号は、Ｆ、Ｌ、Ｒ，Ｘの順で入力され、蓄積垂直シ
フトレジスタ（２４）からの第１の水平シフトレジスタ
（２５）には、入力の場合と同じくＦ、Ｌ、Ｒ，Ｘの順
で画素信号列が出力される。

一方、撮像部（ハ）の偶数列の各撮像垂直シフトレジス
タ（２３）・・・の出力端に第２の水平シフトレジスタ
（２６）の各ビットを介して第２の蓄積垂直シフトレジ
スタ群（２７）・・・の各入出力端を連結し、この第２
の蓄積垂直シフトレジスタ群（２７）・・・に一時的に
蓄積し、その後第２の水平シフトレジスタ（２７）から
画像信号■、として外部へ出力している。

ここでこの第２の蓄積垂直シフトレジスタ群（２７）・
・・は、ＬＩＦＯ構成の第２のバッファメモリ群をなし
、撮像部（麩）の第２列の撮像垂直シフトレジスタ（２
３）から第１列目の第２の蓄積垂直シフトレジスタ（２
７）には、Ｗ、Ｑ、に、Ｅの順で画素信号列が入力され
、この第２の蓄積垂直シフトレジスタ（２７）から第２
の水平シフトレジスタ（２６）には、入力の場合とは逆
にＥ、に、Ｑ、Ｗの順で画素信号列が出力される。

以上の構成により画像信号の逆転を無くしている。

くハ）発明が解決しようとする課題 以上の如き画像信号の逆転を無くす構成では、第１の水
平シフトレジスタ（２５）の出力までの転送順序と、第
２の水平シフトレジスタ（２６）の出力までの転送順序
が異なるため、共通のクロック信号を使えない問題を有
している。

従って新たな外部回路が必要となり、この種の固体撮像
装置を用いるべき機器、例えばテレビカメラの小型軽量
化および低コスト化を阻害していた。

（ニ）課題を解決するだめの手段 本発明は前述の課題に鑑みてなされ、撮像部（１）と第
１の蓄積垂直シフトレジスタ群（４）・・・との間に、
ダミーレジスタ（６）を設けることで本課題を解決する
ものである。

（ホ）作用 例えば第２図で、撮像部（硅）の第２列の撮像垂直シフ
トレジスタ（２３）から第１列目の第２の蓄積垂直シフ
トレジスタ（２７）に、Ｗの画素信号が入力された時は
、撮像部（ハ）の第１列の撮像垂直シフトレジスタ（２
２）から第１列目の第１の蓄積垂直シフトレジスタ（２
４）に、Ｆ、Ｌの画素信号が入力されている。つまり従
来では転送が１サイクルだけ遅れる。

これを解決するのにダミーレジスタ（６）を設け、本来
は撮像部（１）より第１の蓄積垂直シフトレジスタ（７
）に直接入力される所を、このダミーレジスタに一端転
送することで、第１および第２の蓄積垂直シフトレジス
タへ転送するタイミングを同一とすることができる。

くべ）実施例 第１図に本発明の固体撮像装置の一実施例を模式的に示
す。

先ず撮像部（１）は、複数本の撮像垂直シフＩ〜レジス
タ（２）　、　（３）　、　（２）　、　（３）・・・
を並列配置しており、各ビットに光電変換素子が結合し
、転送方向が交互に異なるものである。

この撮像垂直シフトレジスタ（２）　、　（３）　、　
（２）　。

（３）・・・に２相のクロックパルスφｔ　＋　ｄ　ｒ
を印加することで、各光電変換素子にて得られる画像信
号は、交互に逆方向に転送される。第１図では、（Ｆ、
Ｌ、Ｒ，Ｘ）、（Ｄ、Ｊ、Ｐ、Ｖ）、（Ｂ。

Ｈ，Ｎ、Ｔ）と（Ｗ、Ｑ、に、Ｅ）、（Ｕ、Ｏ。

Ｉ、Ｃ）、（Ｓ、Ｍ、Ｇ、Ａ）が夫々下方と上方へ転送
される。

次に、第１および第２の蓄積垂直シフトレジスタ群（４
）・・・、（５）・・・は並列に配置されており、奇数
列の各撮像垂直シフトレジスタ（２）・・・から夫々得
られる各画素信号列を、ダミーレジスタ（６）を介して
第１の蓄積垂直シフトレジスタ群（４）・・・に一時的
に蓄積し、その後第１の水平シフトレジスタ（７）から
画像信号ｖｌとして外部へ出力せしめるものである。

この第１の蓄積垂直シフトレジスタ群（４）・・・は、
ＦＩＦＯｔＭ成の第１のバッファメモリ群として働き、
例えば撮像部（↓）の第１列目の撮像垂直シフトレジス
タ（２）から第１列目の蓄積垂直シフトレジスタ（４）
に、（Ｆ、Ｌ、Ｒ，Ｘ）の順で画素信号列が入力され、
この蓄積垂直シフトレジスタ（４）から第１の水平シフ
トレジスタ（７）には、入力の場合と同じ＜（Ｆ、Ｌ、
Ｒ，Ｘ）の順で画素信号列が出力される。

また第２の蓄積垂直シフトレジスタ群（５）・・・は、
ＬＩＦＯ構成の第２のバッファメモリ群として働き、例
えば撮像部（１）の偶数列の各撮像垂直シフトレジスタ
（３）・・・の出力端に、第２の水平シフトレジスタ（
８）の各ビットを介して第２の蓄積垂直シフトレジスタ
群（５）・・・の各入力端が連結している。モして撮像
部（↓）の第２列の撮像垂直シフトレジスタ（３）から
第１列目の第２の蓄積垂直シフトレジス（５）には、（
Ｗ、Ｑ、に、Ｅ）の順で画素信号列が入力され、この蓄
積垂直シフトレジスタ（５）から第２の水平シフトレジ
スタ（８）には、入力の場合とは逆に（Ｅ、に、Ｑ、Ｗ
）の順で画素信号列が出力される。

本発明の特徴とする所は、ダミーレジスタ（６）にあり
、しかもＦＩＦＯ構成の第１の蓄積垂直シフトレジスタ
群（４）・・・と撮像部（１）（または第１の水平シフ
トレジスタ（７））の間に設け、１サイクルだけ遅延さ
せることにある。このダミーレジスタ（６）により遅延
させて、第１および第２の水平シフトレジスタ（７）　
、　（８）の出力タイミングが同一となり、共通りロッ
クが使えるようになる。

第３図は、この構成の一例を示したものである。実線、
−点鎖線および点線は、夫々上層の電極、下層の電極お
よびチャンネル領域を示す。

先ず撮像部（↓）の撮像垂直シフトレジスタ（２）。

（３）・・・の各電極対に、駆動パルスφ１．Ｉ、を印
加することで、奇数列の撮像垂直シフトレジスタ（２）
・・・の画素信号（Ｆ、Ｌ、Ｒ，Ｘ）・・・が下方に転
送されると同時に、偶数列の撮像垂直シフトレジスタ（
３）・・・の画素信号（Ｗ、Ｑ、に、Ｅ）・・・が上方
転送される。

この時、撮像垂直シフトレジスタ（２）　、　（３）　
、・・・の出力端に設けたゲート部のゲート電極（９）
に、“Ｈｎレベルのパルスを印加してＯＮ状態とし、第
２の蓄積垂直シフトレジスタ群（５）・・・に駆動パル
スφ、、φ、を印加して、前記画素信号列（Ｗ。

Ｑ、に、Ｅ）・・・を、ゲート部（第２の水平シフトレ
ジスタ）を介して第２の蓄積垂直シフトレジスタ群（５
）・・・に一時的に転送蓄積せしめる。

これと同様に、第１の蓄積垂直シフトレジスタ（４）・
・・も駆動パルスφ、、−１が印加されているので、前
記画素信号列（Ｆ、Ｌ、Ｒ，Ｘ）・・・が、ゲート部（
ダミーレジスタ）を介して第１の蓄積垂直シフトレジス
タ群（４）・・・に同時に転送蓄積される。

従ってダミーレジスタ（６）を設けることで、第１およ
び第２の蓄積垂直シフトレジスタ群以降のクロックを同
一にすることができる。

次に第２の蓄積垂直シフトレジスタ群（５）・・・は、
スイッチ等を使用して、上下層電極対を組換えておき、
夫々にφ、２φ、を印加することで、蓄積されている（
Ｗ、Ｑ、に、Ｅ）は、（Ｅ、に、Ｑ。

Ｗ）と逆転されて第２の水平シフトレジスタ（８）へ転
送され（この時ゲート部のゲート電極（９）を“Ｌ　＋
ｔとしてＯＦＦ状態になっている。）、且つ蓄積されて
いる（Ｆ、Ｌ、Ｒ，Ｘ）は、そのまま第１の水平シフト
レジスタ（７）へ転送され、夫々がＶ、　、　Ｖ、とし
て出力される。

（ト）発明の効果 以上の説明からも明らかな如く、撮像部と蓄積部（ＦＩ
ＦＯ構成を有する）との間に、ダミーレジスタを設ける
ことで、転送順序が同じとなり、共通のクロック信号を
使用できる。

従って新たな外部回路を必要とせず、小型軽量および低
コスト化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の固体撮像装置の一実施例を示す模式
図、第２図は、従来の固体撮像装置の模式図、第３図は
、本発明の固体撮像装置の要部概略平面図である。 （１）・・・撮像部、　（２）　、　（３）・・・撮像
垂直シフトレジスタ、　（４）　、　（５）・・・蓄積
垂直シフトレジスタ群、　　（６）・・・ダミーレジス
タ、　（７）　、　（８）・・・水平シフトレジスタ。 第１図 （ｐｈ　ｐｈ 第２図 ψｈψｈ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）各ビット毎に光電変換素子が結合した複数本の垂
   直シフトレジスタを並列配置し、奇数列の各垂直シフト
   レジスタと偶数列の各垂直シフトレジスタとの転送方法
   を異ならしめた撮像部と、この撮像部の奇数列の各垂直
   シフトレジスタの出力端に連なり、各垂直シフトレジス
   タ毎の一次元の画像信号を夫々一時的に貯えるＦＩＦＯ
   構成の第１の蓄積垂直シフトレジスタ群と、 前記撮像部の偶数列の各垂直シフトレジスタの出力端に
   連なり、各垂直シフトレジスタ毎の一次元の画像信号を
   夫々一時的に貯えるＬＩＦＯ構成の第２の蓄積垂直シフ
   トレジスタ群と、 前記第１の蓄積垂直シフトレジスタ群の各出力端にその
   各ビットが連なり、第１の蓄積垂直シフトレジスタ群か
   らの画像信号を転送出力する第１の水平シフトレジスタ
   と、 前記第２の蓄積垂直シフトレジスタ群の各出力端にその
   各ビットが連なり、第２の蓄積垂直シフトレジスタ群か
   らの画像信号を転送出力する第２の水平シフトレジスタ
   と、 前記撮像部と前記第１の蓄積垂直シフトレジスタ群との
   間にダミーレジスタとを有することを特徴とした固体撮
   像装置。
2. （２）前記ダミーレジスタを、前記第１の蓄積垂直シフ
   トレジスタ群と第１の水平シフトレジスタとの間に設け
   る請求項（１）記載の固体撮像装置。