JPH02196574A - 固体撮像デバイスの駆動法 - Google Patents
固体撮像デバイスの駆動法Info
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- JPH02196574A JPH02196574A JP1015142A JP1514289A JPH02196574A JP H02196574 A JPH02196574 A JP H02196574A JP 1015142 A JP1015142 A JP 1015142A JP 1514289 A JP1514289 A JP 1514289A JP H02196574 A JPH02196574 A JP H02196574A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 17
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 3
- 241000526960 Amaranthus acanthochiton Species 0.000 abstract description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野〕
本発明は、固体撮像デバイスの信号電荷続出し方式に関
し、特に標準テレビジョン方式の垂直走査線数よりも垂
直方向の画素数の多い高画素型固体撮像デバイスにおけ
る信号電荷転送方法に関する。
し、特に標準テレビジョン方式の垂直走査線数よりも垂
直方向の画素数の多い高画素型固体撮像デバイスにおけ
る信号電荷転送方法に関する。
被写体像をより鮮明に撮影するためには、固体撮像デバ
イスの画素数を増やし且つ画素密度を高めることが重要
である。例えば、一般に使用されるＮＴＳＣ方式等の標
準テレビジョン方式に準拠して被写体像を再生する場合
、この方式の垂直走査線数以上の画素密度を有する固体
撮像デバイスを備えたカメラで撮影することが再生画像
を鮮明にするために必要となる。
イスの画素数を増やし且つ画素密度を高めることが重要
である。例えば、一般に使用されるＮＴＳＣ方式等の標
準テレビジョン方式に準拠して被写体像を再生する場合
、この方式の垂直走査線数以上の画素密度を有する固体
撮像デバイスを備えたカメラで撮影することが再生画像
を鮮明にするために必要となる。
従来、このような原理に基づいて、本特許出願人は第３
図に示す構造の高画素型固体撮像デバイスを開発した。
図に示す構造の高画素型固体撮像デバイスを開発した。
まず、第３図に基づいて構造を説明すると、１はインタ
ー・ライン・トランスファ方式の電荷結合形固体撮像デ
バイス（ＩＴ−ＣＯＤ）の受光部であり、受光部１には
水平及び垂直方向に沿ってマトリックス状に配列された
ｓｏｏ ｘ ｔｏｏｏ個の画素と、これらの垂直方向に
配列する画素群に隣接する８００本の垂直電荷転送路が
形成されている。
ー・ライン・トランスファ方式の電荷結合形固体撮像デ
バイス（ＩＴ−ＣＯＤ）の受光部であり、受光部１には
水平及び垂直方向に沿ってマトリックス状に配列された
ｓｏｏ ｘ ｔｏｏｏ個の画素と、これらの垂直方向に
配列する画素群に隣接する８００本の垂直電荷転送路が
形成されている。
各画素の表面には、図示するように、水平方向に延びる
緑色ストライブ・フィルタ（Ｇ）が−行置きに設けられ
ると共に、それらの緑色ストライブ・フィルタ（Ｇ）の
間に赤（Ｒ）と青（Ｂ）のモザイク・フィルタが完全市
松状に配列されている。
緑色ストライブ・フィルタ（Ｇ）が−行置きに設けられ
ると共に、それらの緑色ストライブ・フィルタ（Ｇ）の
間に赤（Ｒ）と青（Ｂ）のモザイク・フィルタが完全市
松状に配列されている。
２は垂直走査回路であり、受光部１の各画素に発生した
信号電荷を上記垂直電荷転送路によって垂直方向へ転送
させるための駆動信号を発生する。
信号電荷を上記垂直電荷転送路によって垂直方向へ転送
させるための駆動信号を発生する。
３はＣＣＤから成る水平電荷転送路であり、受光部１か
ら転送されて来る信号電荷を一行ずつ受は取って、これ
らの信号電荷を出力アンプ４側へ水平転送することによ
って直列の時系列信号として出力させる。
ら転送されて来る信号電荷を一行ずつ受は取って、これ
らの信号電荷を出力アンプ４側へ水平転送することによ
って直列の時系列信号として出力させる。
５は水平走査回路であり、受光部１から転送されて来る
信号電荷の転送タイミングに同期して、水平電荷転送路
３が所定タイミングで信号電荷を出力側へ転送するため
の駆動信号を発生する。
信号電荷の転送タイミングに同期して、水平電荷転送路
３が所定タイミングで信号電荷を出力側へ転送するため
の駆動信号を発生する。
第６図は受光部ｌに設けられた画素と垂直電荷転送路の
一部を示し、同図に基づいて更に受光部１の構造を詳細
に説明すると、Ｇｌｌ〜Ｃｚｓ、 Ｇ３−Ｇ３５．
Ｃｌ５ｌ−Ｇ５５． Ｇｅ１−Ｇ７５が緑色ストラ
イブ・フィルタを設けた画素であり、これらの画素群の
間に赤と青のモザイク・フィルタが設けられた画素群Ｂ
２□、 Ｂ２Ｊ、 Ｒ４３，Ｒ４５，Ｂｂ□＋
Ｒ６４゜Ｂ Ｒ３，Ｂ ８’ｌとＲ２１，Ｒ２３，Ｒ２
５，Ｒ４２，Ｒａａ。
一部を示し、同図に基づいて更に受光部１の構造を詳細
に説明すると、Ｇｌｌ〜Ｃｚｓ、 Ｇ３−Ｇ３５．
Ｃｌ５ｌ−Ｇ５５． Ｇｅ１−Ｇ７５が緑色ストラ
イブ・フィルタを設けた画素であり、これらの画素群の
間に赤と青のモザイク・フィルタが設けられた画素群Ｂ
２□、 Ｂ２Ｊ、 Ｒ４３，Ｒ４５，Ｂｂ□＋
Ｒ６４゜Ｂ Ｒ３，Ｂ ８’ｌとＲ２１，Ｒ２３，Ｒ２
５，Ｒ４２，Ｒａａ。
Ｒ６１＋ Ｒ６３＋ Ｒ６５＋ Ｒ１１２＋
Ｒｇ４が完全市松状に配列されている。これらの画素群
の垂直方向に配列される画素群に隣接して垂直電荷転送
路り、〜■、。
Ｒｇ４が完全市松状に配列されている。これらの画素群
の垂直方向に配列される画素群に隣接して垂直電荷転送
路り、〜■、。
が形成されている。そして、これらの垂直電荷転送路し
１〜Ｌ、の上面には、画素を遮光しないようにして水平
方向に延びる複数のゲート電極ｇ１〜ｇ＋７が形成され
、これらのゲート電極には垂直走査回路２で発生される
駆動信号φ１＾、φ２φ３＾、φ４．φ＋ｅ、φ３Ｂが
供給される。
１〜Ｌ、の上面には、画素を遮光しないようにして水平
方向に延びる複数のゲート電極ｇ１〜ｇ＋７が形成され
、これらのゲート電極には垂直走査回路２で発生される
駆動信号φ１＾、φ２φ３＾、φ４．φ＋ｅ、φ３Ｂが
供給される。
これらのゲート電極は、２本が一組となって各行の画素
群に対応しく例えば、ゲート電極ｇ１とＲ２が画素Ｇｌ
ｌ〜Ｇ＋５に対応する）、各画素毎に２個ずつの電荷転
送エレメントを各垂直電荷転送路Ｌ１〜Ｌ５に発生させ
ることによって信号電荷を水平電荷転送路３へ転送ざセ
る。
群に対応しく例えば、ゲート電極ｇ１とＲ２が画素Ｇｌ
ｌ〜Ｇ＋５に対応する）、各画素毎に２個ずつの電荷転
送エレメントを各垂直電荷転送路Ｌ１〜Ｌ５に発生させ
ることによって信号電荷を水平電荷転送路３へ転送ざセ
る。
ここで、第６図では画素Ｇ１１のトランスファ・ゲート
ＴＧ■を代表して示すが、夫々の画素とそれらに隣接す
る垂直電荷転送路の間をオン・オフ制御するトランスフ
ァ・ゲートが形成されている。
ＴＧ■を代表して示すが、夫々の画素とそれらに隣接す
る垂直電荷転送路の間をオン・オフ制御するトランスフ
ァ・ゲートが形成されている。
尚、図示しないが、垂直電荷転送路と画素及びトランス
ファ・ゲートを除く部分はアイソレーション領域となっ
ている。
ファ・ゲートを除く部分はアイソレーション領域となっ
ている。
そして、２行の画素群を一組として交互に第１のフィー
ルドＡと第２のフィールドＢに分けられ、例えば、第１
のフィールドＡをＮＴＳＣ方式の奇数フィールドに対応
させ、第２のフィールドＢを偶数フィールドに対応させ
ている。
ルドＡと第２のフィールドＢに分けられ、例えば、第１
のフィールドＡをＮＴＳＣ方式の奇数フィールドに対応
させ、第２のフィールドＢを偶数フィールドに対応させ
ている。
次に、かかる固体↑最像デバイスの作動を第７図のタイ
ミングチャートおよび第８図及び第９図のポテンシャル
プロフィールに基づいて説明する。
ミングチャートおよび第８図及び第９図のポテンシャル
プロフィールに基づいて説明する。
第７図は各フィールド走査期間における駆動信号のタイ
ミングを示し、まず、第１のフィールド走査期間の作動
を説明すると、時刻Ｌ１において、駆動信号φ１＾、φ
、Ｂとφ２を°゛Ｌ°°Ｌ°°レヘル。
ミングを示し、まず、第１のフィールド走査期間の作動
を説明すると、時刻Ｌ１において、駆動信号φ１＾、φ
、Ｂとφ２を°゛Ｌ°°Ｌ°°レヘル。
φ３１Ｉとφ４を“Ｍｏ“レベルにすることによって垂
直電荷転送路に夫々の駆動信号に対応する信号電荷転送
エレメントを発生させ、この状態で時刻Ｌ２において駆
動信号φ３ＡをＩＩ Ｈ１１レベルにすることによって
、駆動信号φ３＾の印加されたゲート電極ｇ３．ｇｚに
対応する画素（即ち、第１のフィールドへの赤と青のフ
ィルタが設けられた画素）のトランスファ・ゲートをオ
ンにして所定の画素の信号電荷を信号電荷転送エレメン
トへ転送する。
直電荷転送路に夫々の駆動信号に対応する信号電荷転送
エレメントを発生させ、この状態で時刻Ｌ２において駆
動信号φ３ＡをＩＩ Ｈ１１レベルにすることによって
、駆動信号φ３＾の印加されたゲート電極ｇ３．ｇｚに
対応する画素（即ち、第１のフィールドへの赤と青のフ
ィルタが設けられた画素）のトランスファ・ゲートをオ
ンにして所定の画素の信号電荷を信号電荷転送エレメン
トへ転送する。
次に、時刻Ｌ３において、駆動信号φ１＾、φＩＲ＋φ
２を“Ｍ”レベル、φ３Ａ、 φ：ｌＩ＋ ＋φ４を
“Ｌ Ｉ＋レベルにすることによって、垂直電荷転送路
の電荷転送エレメントのポテンシャルを変化させ、信号
電荷を水平電荷転送路側へ上エレメント分だけ転送させ
る。次に、時刻ｔ４において、駆動信号φ、だけを“Ｈ
“レベルにすることによって、第８図に示すように駆動
信号φ１．の印加されたゲート電極ｇ１．ｇｑに対応す
る画素（即ち、第１のフィールドＡの緑色ストライプ・
フィルタが設けられた画素）のトランスファ・ゲートを
オンにして所定の画素の信号電荷を信号電荷転送エレメ
ントへ転送する。尚、この信号電荷の垂直電荷転送路へ
の転送処理はＮＴＳＣ方式の垂直ブランキング期間に相
当する期間ＴＶＢにおいて完了される。
２を“Ｍ”レベル、φ３Ａ、 φ：ｌＩ＋ ＋φ４を
“Ｌ Ｉ＋レベルにすることによって、垂直電荷転送路
の電荷転送エレメントのポテンシャルを変化させ、信号
電荷を水平電荷転送路側へ上エレメント分だけ転送させ
る。次に、時刻ｔ４において、駆動信号φ、だけを“Ｈ
“レベルにすることによって、第８図に示すように駆動
信号φ１．の印加されたゲート電極ｇ１．ｇｑに対応す
る画素（即ち、第１のフィールドＡの緑色ストライプ・
フィルタが設けられた画素）のトランスファ・ゲートを
オンにして所定の画素の信号電荷を信号電荷転送エレメ
ントへ転送する。尚、この信号電荷の垂直電荷転送路へ
の転送処理はＮＴＳＣ方式の垂直ブランキング期間に相
当する期間ＴＶＢにおいて完了される。
次に、時刻ｔ５から時刻Ｌ６までの間に図示するような
波形の駆動信号が各ゲート電極に供給されることによっ
て、第１のフィールドＡの画素に係る信号電荷を水平電
荷転送路側へ転送する。ここで、図中の期間τＳがＮＴ
ＳＣ方式の１水平走査期間（ＩＨ）に相当し、τｌｌＢ
が水平ブランキング期間に相当し、各駆動信号はこれら
の期間内に変化する。そして、信号電荷を二行転送する
毎に各水平走査期間において２本の水平電荷転送路３が
信号電荷を出力端子側へ転送することを繰り返すことに
よって第１のフィールドＡの画素に発生した信号電荷を
読み出す。
波形の駆動信号が各ゲート電極に供給されることによっ
て、第１のフィールドＡの画素に係る信号電荷を水平電
荷転送路側へ転送する。ここで、図中の期間τＳがＮＴ
ＳＣ方式の１水平走査期間（ＩＨ）に相当し、τｌｌＢ
が水平ブランキング期間に相当し、各駆動信号はこれら
の期間内に変化する。そして、信号電荷を二行転送する
毎に各水平走査期間において２本の水平電荷転送路３が
信号電荷を出力端子側へ転送することを繰り返すことに
よって第１のフィールドＡの画素に発生した信号電荷を
読み出す。
次に、第２のフィールドＢの画素に発生した信号電荷を
読み出す。即ち、次の垂直ブランキング期間に相当する
期間Ｔｖｔにおいて、第１のフィールド走査期間の処理
と同様に駆動信号が変化する。
読み出す。即ち、次の垂直ブランキング期間に相当する
期間Ｔｖｔにおいて、第１のフィールド走査期間の処理
と同様に駆動信号が変化する。
但し、第２のフィールドＢに係る画素に発生した信号電
荷を読み出すために、時刻Ｌ７と時刻Ｌ８において駆動
信号φ３Ｂとφｌｉｔを°°Ｈ゛°レベルにすることに
よって信号電荷を第９図に示すように隣の垂直電荷転送
路の所定の電荷転送エレメントへ転送させる（尚、第９
図は時刻ｔｓにおいて駆動信号φＩｌｌが“Ｈ１１レベ
ルの場合を示す）。そして、時刻ｔ９〜ｔ、。において
、先の時刻も５〜Ｌ６と同様のタイミングの駆動信号を
各ゲート電極に印加することによって、第２のフィール
ドＢの画素に発生した信号電荷を読み出す。
荷を読み出すために、時刻Ｌ７と時刻Ｌ８において駆動
信号φ３Ｂとφｌｉｔを°°Ｈ゛°レベルにすることに
よって信号電荷を第９図に示すように隣の垂直電荷転送
路の所定の電荷転送エレメントへ転送させる（尚、第９
図は時刻ｔｓにおいて駆動信号φＩｌｌが“Ｈ１１レベ
ルの場合を示す）。そして、時刻ｔ９〜ｔ、。において
、先の時刻も５〜Ｌ６と同様のタイミングの駆動信号を
各ゲート電極に印加することによって、第２のフィール
ドＢの画素に発生した信号電荷を読み出す。
このように、第１．第２のフィールド走査を行うことに
よって１フレ一ム分の画素信号を読み出している。
よって１フレ一ム分の画素信号を読み出している。
しかしながら、このような従来の固体撮像デバイスの駆
動方法においては、第８図に示すように、フォトダイオ
ードから垂直転送路へ移した時の電荷の位置は、第１フ
イールドでは、緑色に対応する電荷がφｌＡ＋ φ２
電極下、赤、青色に対応する電荷がφＩＢ、 φ２電
極下に存在するが、第２フイールドでは、緑色に対応す
る電荷がφ１１１．φ２電極下、赤、青色に対応する電
荷がφ１０．φ２電極下に存在している。
動方法においては、第８図に示すように、フォトダイオ
ードから垂直転送路へ移した時の電荷の位置は、第１フ
イールドでは、緑色に対応する電荷がφｌＡ＋ φ２
電極下、赤、青色に対応する電荷がφＩＢ、 φ２電
極下に存在するが、第２フイールドでは、緑色に対応す
る電荷がφ１１１．φ２電極下、赤、青色に対応する電
荷がφ１０．φ２電極下に存在している。
したがって、従来のようにこのまま１水平期間ごとに２
行の垂直転送を行なった場合、第１フイールドと第２フ
イールドで緑色に対応るす信号の出力アンプと青、赤色
に対応する信号の出力アンプが入れ換わってしまい、外
部回路とつなぐために信号切換回路が必要となるととも
に、出力アンプ特性の違いによる、フィールド・フリッ
カ−が発生するという問題があった。
行の垂直転送を行なった場合、第１フイールドと第２フ
イールドで緑色に対応るす信号の出力アンプと青、赤色
に対応する信号の出力アンプが入れ換わってしまい、外
部回路とつなぐために信号切換回路が必要となるととも
に、出力アンプ特性の違いによる、フィールド・フリッ
カ−が発生するという問題があった。
本発明はこのような従来の課題に鑑みて成されたもので
あり、出力信号を処理するための外部回路を簡素且つ小
型にすると共に、フィールド・フリッカ−を生じない信
号電荷転送方法を提供することを目的とする。
あり、出力信号を処理するための外部回路を簡素且つ小
型にすると共に、フィールド・フリッカ−を生じない信
号電荷転送方法を提供することを目的とする。
このような目的を達成するための本発明は、垂直及び水
平方向に沿ってマトリックス状に配列された複数の画素
と、これらの垂直方向に配列する画素群に隣接する複数
の垂直電荷転送路を有し、各画素の表面には、水平方向
に延びる緑色ストライプ・フィルタが一行置きに設けら
れると共に、それらの緑色ストライプ・フィルタ（Ｇ）
の間に赤（Ｒ）と青（Ｂ）のモザイク・フィルタが完全
市松状に配列され、これらの水平方向に延びる互いに隣
合う２行の画素群を一組として垂直方向に交互に第１．
第２のフィールドが設定された構造を有し、１水平期間
に２行の垂直転送を行なう電荷結合型固体措像デバイス
において、上記各フィールドにおける垂直転送開始の際
に、どちらか−方のフィールドにおいて最初の垂直転送
を一行のみ行ない、緑色に対応する信号の出力と青、赤
色に対応する信号の出力がそれぞれ２つのフィールドで
同一の出力アンプから得られるようにした。
平方向に沿ってマトリックス状に配列された複数の画素
と、これらの垂直方向に配列する画素群に隣接する複数
の垂直電荷転送路を有し、各画素の表面には、水平方向
に延びる緑色ストライプ・フィルタが一行置きに設けら
れると共に、それらの緑色ストライプ・フィルタ（Ｇ）
の間に赤（Ｒ）と青（Ｂ）のモザイク・フィルタが完全
市松状に配列され、これらの水平方向に延びる互いに隣
合う２行の画素群を一組として垂直方向に交互に第１．
第２のフィールドが設定された構造を有し、１水平期間
に２行の垂直転送を行なう電荷結合型固体措像デバイス
において、上記各フィールドにおける垂直転送開始の際
に、どちらか−方のフィールドにおいて最初の垂直転送
を一行のみ行ない、緑色に対応する信号の出力と青、赤
色に対応する信号の出力がそれぞれ２つのフィールドで
同一の出力アンプから得られるようにした。
〔作用］
このような方式で信号電荷を読み出す本発明にあっては
、垂直電荷転送路にて各フィールド走査毎に信号電荷を
読み出す際に、夫々のフィールド走査における信号電荷
の読み出し順序を等しくしたので、出力後の信号の処理
に都合がよいと共に、各フィールド走査において電気的
に特性の揃ったフィールド・フリッカ−の無い信号を出
力することができる。
、垂直電荷転送路にて各フィールド走査毎に信号電荷を
読み出す際に、夫々のフィールド走査における信号電荷
の読み出し順序を等しくしたので、出力後の信号の処理
に都合がよいと共に、各フィールド走査において電気的
に特性の揃ったフィールド・フリッカ−の無い信号を出
力することができる。
以下、本発明の一実施例を図面と共に説明する。
まず、この発明を適用する固体撮像デバイスは第５図お
よび第６図に示すのと同様の構造を有した高画素型固体
撮像デバイスである。即ち、インター・ライン・トラン
スファ方式の電荷結合型固体撮像デバイスと同様の構造
にして、水平方向に延びる互いに隣合う２行の画素群を
一組として垂直方向に交互に第１．第２のフィールドが
設定され、各画素の表面には、垂直方向に一行置きに緑
色ストライブ・フィルタが設けられると共にこれらの緑
色ストライプ・フィルタの間に赤と青のモザイク・フィ
ルタが完全市松状に配列されている。
よび第６図に示すのと同様の構造を有した高画素型固体
撮像デバイスである。即ち、インター・ライン・トラン
スファ方式の電荷結合型固体撮像デバイスと同様の構造
にして、水平方向に延びる互いに隣合う２行の画素群を
一組として垂直方向に交互に第１．第２のフィールドが
設定され、各画素の表面には、垂直方向に一行置きに緑
色ストライブ・フィルタが設けられると共にこれらの緑
色ストライプ・フィルタの間に赤と青のモザイク・フィ
ルタが完全市松状に配列されている。
次に、かかる構造の固体撮像デバイスの信号電荷読出し
方式を第１図及び第２図のタイミングチャート及び第３
図及び第４図のポテンシャルプロフィールと共に説明す
る。尚、説明の都合上、第５図および第６図に示すデバ
イスのゲート電極に第１図に示す本発明に係るタイミン
グの駆動信号を適用した場合を説明する。
方式を第１図及び第２図のタイミングチャート及び第３
図及び第４図のポテンシャルプロフィールと共に説明す
る。尚、説明の都合上、第５図および第６図に示すデバ
イスのゲート電極に第１図に示す本発明に係るタイミン
グの駆動信号を適用した場合を説明する。
第１図は各フィールド走査期間における駆動信号のタイ
ミングを示し、まず、第１のフィールド走査期間の作動
は従来の第１フィールド走査期間（第７図）と同一であ
る。すなわちｔ４の時刻において、第１フイールドにお
ける緑色に対応する信号電荷と青、赤色に対応する信号
電荷が第３図に示すように転送路へ移される。次に、時
刻ｔ６から時刻も８までの間に図示するような波形の駆
動信号が各ゲート電極に供給されることにより、第１の
フィールドへの画素に係る信号電荷を水平電荷転送路側
へ転送する。ここで図中の期間τＳがＮＴＳＣ方式の１
水平走査期間（ＩＨ）に相当し、τＩｌｌが水平ブラン
キング期間に相当し、各駆動信号はこれらの期間に同期
して変化する。更に詳述すれば、各水平ブランキング期
間τ１１１１における駆動信号φｌＡ＋φ７３．φ２
、φ３Ａ＋ φ３１１ ｒφ４の波形は第２図に示す
ようなタイミングの矩形波であり、図示するように夫々
の駆動信 号が所定のタイミングで２回のレベル反転を行うことに
よって、信号電荷を２行分だけ転送することができる。
ミングを示し、まず、第１のフィールド走査期間の作動
は従来の第１フィールド走査期間（第７図）と同一であ
る。すなわちｔ４の時刻において、第１フイールドにお
ける緑色に対応する信号電荷と青、赤色に対応する信号
電荷が第３図に示すように転送路へ移される。次に、時
刻ｔ６から時刻も８までの間に図示するような波形の駆
動信号が各ゲート電極に供給されることにより、第１の
フィールドへの画素に係る信号電荷を水平電荷転送路側
へ転送する。ここで図中の期間τＳがＮＴＳＣ方式の１
水平走査期間（ＩＨ）に相当し、τＩｌｌが水平ブラン
キング期間に相当し、各駆動信号はこれらの期間に同期
して変化する。更に詳述すれば、各水平ブランキング期
間τ１１１１における駆動信号φｌＡ＋φ７３．φ２
、φ３Ａ＋ φ３１１ ｒφ４の波形は第２図に示す
ようなタイミングの矩形波であり、図示するように夫々
の駆動信 号が所定のタイミングで２回のレベル反転を行うことに
よって、信号電荷を２行分だけ転送することができる。
そして、信号電荷を２行転送する毎に各水平走査期間（
ＩＨ）において２本の水平電荷転送路３が信号電荷を出
力端子側へ転送することによって第１のフィールドＡの
画素に発生した信号電荷を読み出す。
ＩＨ）において２本の水平電荷転送路３が信号電荷を出
力端子側へ転送することによって第１のフィールドＡの
画素に発生した信号電荷を読み出す。
次に、第２のフィールドＢの画素に発生した信号電荷を
読み出す。即ち、次の垂直ブランキング期間に相当する
期間ＴｖＩＩにおいて、第１のフィールド走査期間の処
理と同様に駆動信号が変化する。
読み出す。即ち、次の垂直ブランキング期間に相当する
期間ＴｖＩＩにおいて、第１のフィールド走査期間の処
理と同様に駆動信号が変化する。
但し、第２のフィールドＢに係る画素に発生した信号電
荷を読み出すために、時刻Ｌ７．ｔ、において駆動信号
φＩＩＩとφ３１１をそれぞれ“Ｈ”レベルにすること
によって信号電荷を隣の垂直電荷転送路の所定の、電荷
転送エレメントへ転送させる。そして、時刻を目〜ｔ１
２において、先の時刻ｔ６〜Ｌ。
荷を読み出すために、時刻Ｌ７．ｔ、において駆動信号
φＩＩＩとφ３１１をそれぞれ“Ｈ”レベルにすること
によって信号電荷を隣の垂直電荷転送路の所定の、電荷
転送エレメントへ転送させる。そして、時刻を目〜ｔ１
２において、先の時刻ｔ６〜Ｌ。
と同様のタイミングの駆動信号を各ゲート電極に印加す
ることによって、第２のフィールドＢの画素に発生した
信号電荷を読み出す。但し、時刻ｔｌｌを含む最初の水
平ブランキング期間においては、第１のフィールド走査
時の時刻ｔ６〜Ｌ７の場合とは異なり、各駆動信号が第
２図に示すようなタイミングの矩形波の内の１回のレベ
ル反転だけを行う。この時のポテンシャルを第４図に示
す。
ることによって、第２のフィールドＢの画素に発生した
信号電荷を読み出す。但し、時刻ｔｌｌを含む最初の水
平ブランキング期間においては、第１のフィールド走査
時の時刻ｔ６〜Ｌ７の場合とは異なり、各駆動信号が第
２図に示すようなタイミングの矩形波の内の１回のレベ
ル反転だけを行う。この時のポテンシャルを第４図に示
す。
この結果、第２のフィールド走査において、緑色ストラ
イプ・フィルタの設けられた画素より発生する信号電荷
と赤色フィルタの設けられた画素より発生する信号電荷
が読み出しの際に逆にならない。
イプ・フィルタの設けられた画素より発生する信号電荷
と赤色フィルタの設けられた画素より発生する信号電荷
が読み出しの際に逆にならない。
このように、第１．第２のフィールド走査を行うことに
よって１フレ一ム分の画素信号を読み出している。
よって１フレ一ム分の画素信号を読み出している。
以上説明したように、この実施例によれば、第１図のタ
イミング・チャートに示すように、垂直電荷転送路へ移
した信号電荷を水平電荷転送路側へ転送読み出しする際
に、第１図の時刻ｔ６とｔｌｌで相違を示したように、
第１のフィ −ルド走査と第２のフィールド走査では最
初の信号電荷転送を１行分ずらして転送するので、夫々
読み出される信号電荷の位相を各フィールド走査におい
て等しくすることができる。即ち、例えば、第１のフィ
ールド走査では緑色に係る信号電荷が最初に読み出され
、第２のフィールド走査では赤ヌは青に係る信号電荷が
最初に読み出される事となると、この固体撮像デバイス
に従属接続する信号処理回路において、各フィールド走
査で読み出された信号を切り換えるための処理が必要と
なるが、この実施例では、各フィールド走査の信号電荷
を同位相にして読み出すので、外部の回路を簡略化する
こともできる。又、各々の色信号が２つのフィールドで
同一の出力アンプから得られるため、各フィールドにお
いて電気的特性の揃ったフィールド・フリッカ−の無い
信号を読み出すことが出来る。
イミング・チャートに示すように、垂直電荷転送路へ移
した信号電荷を水平電荷転送路側へ転送読み出しする際
に、第１図の時刻ｔ６とｔｌｌで相違を示したように、
第１のフィ −ルド走査と第２のフィールド走査では最
初の信号電荷転送を１行分ずらして転送するので、夫々
読み出される信号電荷の位相を各フィールド走査におい
て等しくすることができる。即ち、例えば、第１のフィ
ールド走査では緑色に係る信号電荷が最初に読み出され
、第２のフィールド走査では赤ヌは青に係る信号電荷が
最初に読み出される事となると、この固体撮像デバイス
に従属接続する信号処理回路において、各フィールド走
査で読み出された信号を切り換えるための処理が必要と
なるが、この実施例では、各フィールド走査の信号電荷
を同位相にして読み出すので、外部の回路を簡略化する
こともできる。又、各々の色信号が２つのフィールドで
同一の出力アンプから得られるため、各フィールドにお
いて電気的特性の揃ったフィールド・フリッカ−の無い
信号を読み出すことが出来る。
以上説明したように本発明によれば、水平方向に延びる
互いに隣合う２行の画素群を一組として垂直方向に交互
に第１．第２のフィールドが設定され、各画素の表面に
は垂直方向に一行置きに緑色ストライプ・フィルタが設
けられると共にこれらの緑色ストライプ・フィルタの間
に赤と青のモザイク・フィルタが完全市松状に配列され
た構造を有し、１水平期間に２行の垂直転送を行なう電
荷結合型固体撮像デバイスにおいて、各フィールドにお
ける垂直転送開始の際に、どちらか一方のフィールドに
おいて最初の垂直転送を一行のみ行ない、緑色に対応す
る信号の出力と青、赤色に対応する信号の出力がそれぞ
れ２つのフィールドで同一の出力アンプから得られ不よ
うにしたので、信号処理を行なうための外部回路との接
続のための切換回路が不要となると同時に出力アンプ特
性の違いによるフィールド・フリッカ−の発生を抑える
ことができる。
互いに隣合う２行の画素群を一組として垂直方向に交互
に第１．第２のフィールドが設定され、各画素の表面に
は垂直方向に一行置きに緑色ストライプ・フィルタが設
けられると共にこれらの緑色ストライプ・フィルタの間
に赤と青のモザイク・フィルタが完全市松状に配列され
た構造を有し、１水平期間に２行の垂直転送を行なう電
荷結合型固体撮像デバイスにおいて、各フィールドにお
ける垂直転送開始の際に、どちらか一方のフィールドに
おいて最初の垂直転送を一行のみ行ない、緑色に対応す
る信号の出力と青、赤色に対応する信号の出力がそれぞ
れ２つのフィールドで同一の出力アンプから得られ不よ
うにしたので、信号処理を行なうための外部回路との接
続のための切換回路が不要となると同時に出力アンプ特
性の違いによるフィールド・フリッカ−の発生を抑える
ことができる。
第１図は本発明による信号電荷読出し方式の一実施例を
示すタイミング・チャート； 第２図は第１図中の要部を拡大して示したタイミング・
チャート； 第３図及び第４図は第１図中の特定時刻でのポテンシャ
ル・プロフィール； 第５図は本発明を適用した固体撮像デバイスの構造説明
図； 第６図は第５図における固体撮像デバイスの受光部の構
造を拡大して示す要部構造説明図；第７図は従来の駆動
法の一例を示すタイミング・チャート； 第８図及び第９図は第７図中の特定時刻でのポテンシャ
ル・プロフィールである。 図中の符号； φ２．φ４．φＩ＾、φＩｌ＋、φＩＡ＋φ１Ｂ；駆動
信号１；受光部 ２；垂直走査回路 ３；水平電荷転送路 ４；出力アンプ ５；水平走査回路 ｇ１〜ｇ＋フ；ゲート電極 Ｇ目〜Ｇ＋５・０３１〜Ｇ３５・Ｇ５１〜ＣＳＳ・Ｇ７
Ｉ〜Ｇ７．；緑色ストライプ・フィルタを設けた画素Ｒ
２１，Ｒ２３・Ｒ２５・Ｒ４２，Ｒ４４・Ｒ６１・Ｒ６
３・Ｒ６Ｓ、Ｒ８□、Ｒａ４；赤色フィルタを設けた画
素Ｂ２２・Ｂ２４・Ｂ４１・Ｂ４：ｌ 、 Ｂ４５ 、
Ｂ６２ 、 Ｂ６４ 。 Ｂ８１． Ｂｓｚ 、 ８８５ ；青色フィルタを設け
た画素第 図 第 図
示すタイミング・チャート； 第２図は第１図中の要部を拡大して示したタイミング・
チャート； 第３図及び第４図は第１図中の特定時刻でのポテンシャ
ル・プロフィール； 第５図は本発明を適用した固体撮像デバイスの構造説明
図； 第６図は第５図における固体撮像デバイスの受光部の構
造を拡大して示す要部構造説明図；第７図は従来の駆動
法の一例を示すタイミング・チャート； 第８図及び第９図は第７図中の特定時刻でのポテンシャ
ル・プロフィールである。 図中の符号； φ２．φ４．φＩ＾、φＩｌ＋、φＩＡ＋φ１Ｂ；駆動
信号１；受光部 ２；垂直走査回路 ３；水平電荷転送路 ４；出力アンプ ５；水平走査回路 ｇ１〜ｇ＋フ；ゲート電極 Ｇ目〜Ｇ＋５・０３１〜Ｇ３５・Ｇ５１〜ＣＳＳ・Ｇ７
Ｉ〜Ｇ７．；緑色ストライプ・フィルタを設けた画素Ｒ
２１，Ｒ２３・Ｒ２５・Ｒ４２，Ｒ４４・Ｒ６１・Ｒ６
３・Ｒ６Ｓ、Ｒ８□、Ｒａ４；赤色フィルタを設けた画
素Ｂ２２・Ｂ２４・Ｂ４１・Ｂ４：ｌ 、 Ｂ４５ 、
Ｂ６２ 、 Ｂ６４ 。 Ｂ８１． Ｂｓｚ 、 ８８５ ；青色フィルタを設け
た画素第 図 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 垂直及び水平方向に沿ってマトリックス状に配列された
複数の画素と、これらの垂直方向に配列する画素群に隣
接する複数の垂直電荷転送路を有し、各画素の表面には
、水平方向に延びる緑色ストライプ・フィルタが一行置
きに設けられると共に、それらの緑色ストライプ・フィ
ルタ（Ｇ）の間に赤（Ｒ）と青（Ｂ）のモザイク・フィ
ルタが完全市松状に配列され、これらの水平方向に延び
る互いに隣合う２行の画素群を一組として垂直方向に交
互に第１、第２のフィールドが設定された構造を有し、
１水平期間に２行の垂直転送を行なう電荷結合型の固体
撮像デバイスの駆動法において、 前記各フィールドにおける垂直転送開始の際にどちらか
一方のフィールドにおいて最初の垂直転送を一行のみ行
ない、緑色に対応する信号の出力と青、赤色に対応する
信号の出力がそれぞれ２つのフィールドで同一の出力ア
ンプから得られるように転送することを特徴とする固体
撮像デバイスの駆動法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1015142A JP2739585B2 (ja) | 1989-01-26 | 1989-01-26 | 固体撮像デバイスの駆動法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1015142A JP2739585B2 (ja) | 1989-01-26 | 1989-01-26 | 固体撮像デバイスの駆動法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02196574A true JPH02196574A (ja) | 1990-08-03 |
| JP2739585B2 JP2739585B2 (ja) | 1998-04-15 |
Family
ID=11880564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1015142A Expired - Fee Related JP2739585B2 (ja) | 1989-01-26 | 1989-01-26 | 固体撮像デバイスの駆動法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2739585B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5278660A (en) * | 1990-09-27 | 1994-01-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for driving solid-state imaging device having a two-pixel periodic color filter array |
| WO1998012752A1 (de) * | 1996-09-20 | 1998-03-26 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Photodetektor und farbfilter unter verwendung eines photodetektors |
-
1989
- 1989-01-26 JP JP1015142A patent/JP2739585B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5278660A (en) * | 1990-09-27 | 1994-01-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for driving solid-state imaging device having a two-pixel periodic color filter array |
| WO1998012752A1 (de) * | 1996-09-20 | 1998-03-26 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Photodetektor und farbfilter unter verwendung eines photodetektors |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2739585B2 (ja) | 1998-04-15 |
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