JPH0245872B2 - - Google Patents
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- JPH0245872B2 JPH0245872B2 JP57039429A JP3942982A JPH0245872B2 JP H0245872 B2 JPH0245872 B2 JP H0245872B2 JP 57039429 A JP57039429 A JP 57039429A JP 3942982 A JP3942982 A JP 3942982A JP H0245872 B2 JPH0245872 B2 JP H0245872B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14831—Area CCD imagers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/58—Means for changing the camera field of view without moving the camera body, e.g. nutating or panning of optics or image sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/48—Increasing resolution by shifting the sensor relative to the scene
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は高精細画像を提供し得る固体撮像装置
に関する。
に関する。
従来の例えばNTSC方式のごときテレビジヨン
標準方式では、垂直方向走査線512本、飛び越し
走査１フレーム２フイールド構成、画面アスペク
ト比３：４等が定められているため、その撮像手
段である固体撮像装置は、この標準方式に適合す
べく構成されている。
標準方式では、垂直方向走査線512本、飛び越し
走査１フレーム２フイールド構成、画面アスペク
ト比３：４等が定められているため、その撮像手
段である固体撮像装置は、この標準方式に適合す
べく構成されている。
現在この標準方式に適合した例えばインターラ
イン転送方式CCD（以後IT−CCDと称す）におけ
る画素数は500（垂直）×400（水平）程度である。
イン転送方式CCD（以後IT−CCDと称す）におけ
る画素数は500（垂直）×400（水平）程度である。
このようなIT−CCDの撮像動作を第１図を用
いて簡単に説明する。このIT−CCDでは例えば
ホトダイオード（以下PDと称す）で形成された
2NXM個（例えばＮ＝250、Ｍ＝400の感光部
P11，P11′，P12，P12′，P13，…，P1N，P1N′，
P21，P′21，P22，P′22，P23，…，P2N，P′2N，…，
PM1，P′M1，PM2，P′M2，PM3，…，PMN，PMN′
（以下Pi，P′iで代表する）と、この感光部Pi，
Pi′で光電変換されて蓄積された信号電荷を読出
すための垂直CCD C1，C2，…CMが互いに水平
方向に交互に配列されている。ここでPDは発生
した信号電荷を蓄積する蓄積部でもある。そして
垂直CCDの信号電荷は、１段毎に水平CCDシフ
トレジスタ１に転送され、水平有効期間において
水平CCDシフトレジスタ１内を転送された後順
次出力部２より読出される。
いて簡単に説明する。このIT−CCDでは例えば
ホトダイオード（以下PDと称す）で形成された
2NXM個（例えばＮ＝250、Ｍ＝400の感光部
P11，P11′，P12，P12′，P13，…，P1N，P1N′，
P21，P′21，P22，P′22，P23，…，P2N，P′2N，…，
PM1，P′M1，PM2，P′M2，PM3，…，PMN，PMN′
（以下Pi，P′iで代表する）と、この感光部Pi，
Pi′で光電変換されて蓄積された信号電荷を読出
すための垂直CCD C1，C2，…CMが互いに水平
方向に交互に配列されている。ここでPDは発生
した信号電荷を蓄積する蓄積部でもある。そして
垂直CCDの信号電荷は、１段毎に水平CCDシフ
トレジスタ１に転送され、水平有効期間において
水平CCDシフトレジスタ１内を転送された後順
次出力部２より読出される。
ここで垂直CCD C1，C2…，CMにおける垂直
方向の転送段数は感光部Pi，Pi′の垂直方向画素
数の半数のＮ（＝250）である。そして通常のテレ
ビジヨン標準方式においては１フレームは２フイ
ールドより構成され、またインターレス走査を行
つている。従つてIT−CCDでもこれに適合した
撮像動作を行つており、先の２フイールドをＡ、
Ｂフイールドに分け、Ａフイールドでは垂直方向
に連続して設けられた２個のPD P11，P′11、
P12，P′12、…、P1N，P1N′、P21，P21′、P22，
P22′…、P2N，P2N′、…、PM1，PM1′、PM2，PM2′、
…、PMN，PMN′で蓄積された信号電荷に合せて読
出し、Ｂフイールドでは、垂直方向にＡフイール
ドを読出した２個のPD Pi，Pi′に対して空間的
に垂直方向に対して180度位相が異なる連続した
２個のPD P11′，P12、P12′，P13…、P21′，P22、
P22′P23、…、PM1′，PM2、PM2′，PM3、…で蓄積
された信号電荷を合せて読出す。このような信号
電荷読出しモードをフイールド蓄積モードと呼
び、この場合、垂直方向においてＡ、Ｂフイール
ドで読出される信号の空間的位相が180度異なる
ため、感光領域全域からは2N×Ｍ個（＝500×
400個）のサンプル点が得られる。
方向の転送段数は感光部Pi，Pi′の垂直方向画素
数の半数のＮ（＝250）である。そして通常のテレ
ビジヨン標準方式においては１フレームは２フイ
ールドより構成され、またインターレス走査を行
つている。従つてIT−CCDでもこれに適合した
撮像動作を行つており、先の２フイールドをＡ、
Ｂフイールドに分け、Ａフイールドでは垂直方向
に連続して設けられた２個のPD P11，P′11、
P12，P′12、…、P1N，P1N′、P21，P21′、P22，
P22′…、P2N，P2N′、…、PM1，PM1′、PM2，PM2′、
…、PMN，PMN′で蓄積された信号電荷に合せて読
出し、Ｂフイールドでは、垂直方向にＡフイール
ドを読出した２個のPD Pi，Pi′に対して空間的
に垂直方向に対して180度位相が異なる連続した
２個のPD P11′，P12、P12′，P13…、P21′，P22、
P22′P23、…、PM1′，PM2、PM2′，PM3、…で蓄積
された信号電荷を合せて読出す。このような信号
電荷読出しモードをフイールド蓄積モードと呼
び、この場合、垂直方向においてＡ、Ｂフイール
ドで読出される信号の空間的位相が180度異なる
ため、感光領域全域からは2N×Ｍ個（＝500×
400個）のサンプル点が得られる。
前記フイールド蓄積モードに対して、Ａフイー
ルドにおいてはPD P11，P12，P13，…，P1N，
P21，P22，P23，…，P2N，…，PMNにおいて蓄積
された信号電荷を読出し、Ｂフイールドでは垂直
方向において１個おきのPD P′11，P′12，P′13，
…P′1N，P′21，P′22，P′23，…，P′2N，…，P′M1
，
P′M2，P′MNの信号電荷を読出すフレーム蓄積モー
ドがある。
ルドにおいてはPD P11，P12，P13，…，P1N，
P21，P22，P23，…，P2N，…，PMNにおいて蓄積
された信号電荷を読出し、Ｂフイールドでは垂直
方向において１個おきのPD P′11，P′12，P′13，
…P′1N，P′21，P′22，P′23，…，P′2N，…，P′M1
，
P′M2，P′MNの信号電荷を読出すフレーム蓄積モー
ドがある。
PD Pi，P′iから垂直CCD C1，C2…，CMへの
信号電荷転送は，PD Pi，P′iと垂直CCD C1，
C2，…，CM間に設けられたフイールドシフトゲ
ート（以下FSGと称す）４にパルス電圧を印加
することによつて行われる。
信号電荷転送は，PD Pi，P′iと垂直CCD C1，
C2，…，CM間に設けられたフイールドシフトゲ
ート（以下FSGと称す）４にパルス電圧を印加
することによつて行われる。
ところで最近上記の標準方式によるテレビジヨ
ン放送において、更に高精細画像を提供すること
が考えられており、それによれば垂直方向の走査
線約1000本、画面アスペクト比３：５である。な
お飛び越し走査１フレーム２フイールド構成は上
記標準方式と同様である。
ン放送において、更に高精細画像を提供すること
が考えられており、それによれば垂直方向の走査
線約1000本、画面アスペクト比３：５である。な
お飛び越し走査１フレーム２フイールド構成は上
記標準方式と同様である。
しかしてこの高精細TV方式に固体撮像装置を
適合させるためには、その画素数は垂直方向は
1000画素、水平方向は少なくとも1000画素必要で
ある。従つて現在の固体撮像装置の約４倍の高集
積化が必要となる。
適合させるためには、その画素数は垂直方向は
1000画素、水平方向は少なくとも1000画素必要で
ある。従つて現在の固体撮像装置の約４倍の高集
積化が必要となる。
すなわち、前述の固体撮像装置は通常半導体基
板上に形成されるが、上述のように４倍の高集積
化を達成するために１画素サイズを変更しないで
画素数のみを増加させた場合は、半導体基板のチ
ツプサイズを４倍にしなければならない。
板上に形成されるが、上述のように４倍の高集積
化を達成するために１画素サイズを変更しないで
画素数のみを増加させた場合は、半導体基板のチ
ツプサイズを４倍にしなければならない。
しかるに半導体基板のチツプサイズを４倍にす
ることは、製造上大きな困難を伴うばかりでな
く、信号読出しレートが４倍になることによる固
体撮像装置の駆動回路製作上の困難性が増し、さ
らに消費電力の増加が避けられないという種々の
問題が生じる。
ることは、製造上大きな困難を伴うばかりでな
く、信号読出しレートが４倍になることによる固
体撮像装置の駆動回路製作上の困難性が増し、さ
らに消費電力の増加が避けられないという種々の
問題が生じる。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、チツ
プサイズを増大させることなく、実効的に1000×
1000の画素数を有する固体撮像装置と同等の高解
像変化を達成することができる撮像装置を提供す
ることを目的とする。
プサイズを増大させることなく、実効的に1000×
1000の画素数を有する固体撮像装置と同等の高解
像変化を達成することができる撮像装置を提供す
ることを目的とする。
本発明は、信号電荷を発生する感光部と信号電
荷読取り部である垂直CCDを水平方向に交互に
配列した固体撮像チツプ基板を、感光部に蓄積さ
れた信号電荷を垂直CCDに移動させる期間の前
後にかけて、第１の位置から第２の位置に、光電
子、Ｘ線等の入射像に対して相対的に移動させる
ことを特徴とする。
荷読取り部である垂直CCDを水平方向に交互に
配列した固体撮像チツプ基板を、感光部に蓄積さ
れた信号電荷を垂直CCDに移動させる期間の前
後にかけて、第１の位置から第２の位置に、光電
子、Ｘ線等の入射像に対して相対的に移動させる
ことを特徴とする。
本発明によれば固体撮像チツプ基板の高密度化
を行うことなく、水平、垂直方向の解像度を大幅
に向上させることができる。
を行うことなく、水平、垂直方向の解像度を大幅
に向上させることができる。
以下図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第２図は本発明の固体撮像装置による撮像動作
を説明するための模式図である。
を説明するための模式図である。
ホトダイオード（PD）で形成されたＭ列の感
光部P1，Ｐ，…PMと、同じくＭ列の垂直CCD
C1，C2，…，CMが図示の如く交互に配列され、
感光部の各列はP11，P′11，P12，P′12，P13，…
P1N，P′1N、P21，P′21，P22，P′22，P23，…，
P2N，P′2N、…、PM1，P′M1，PM2，P′M2，PM3、
…、PMN，P′MNの如く2N個のPDが配置されてお
り、また垂直CCDの各々はPDに１対１に対応し
てC11，C′11，C12，C′12，C13，…，C1N，C′1N、
C21，C′21，C22，C′22，C23，…，C2N，C′2N、…、
CM1，C′M1，CM2，C′M2，CM3，…，CMN，C′MNの如
く、2N個の転送段を有する。即ち、感光部と垂
直CCDが交互に配列され、かつ垂直CCDの転送
段数と垂直方向PD数は同数とされる。ここでＮ
を例えば250とすると垂直方向のPD数と垂直
CCDの転送数はいずれも500となる。
光部P1，Ｐ，…PMと、同じくＭ列の垂直CCD
C1，C2，…，CMが図示の如く交互に配列され、
感光部の各列はP11，P′11，P12，P′12，P13，…
P1N，P′1N、P21，P′21，P22，P′22，P23，…，
P2N，P′2N、…、PM1，P′M1，PM2，P′M2，PM3、
…、PMN，P′MNの如く2N個のPDが配置されてお
り、また垂直CCDの各々はPDに１対１に対応し
てC11，C′11，C12，C′12，C13，…，C1N，C′1N、
C21，C′21，C22，C′22，C23，…，C2N，C′2N、…、
CM1，C′M1，CM2，C′M2，CM3，…，CMN，C′MNの如
く、2N個の転送段を有する。即ち、感光部と垂
直CCDが交互に配列され、かつ垂直CCDの転送
段数と垂直方向PD数は同数とされる。ここでＮ
を例えば250とすると垂直方向のPD数と垂直
CCDの転送数はいずれも500となる。
本発明においては、このような固体撮像チツプ
基板を移動させながら撮像動作を行ない、PDか
ら垂直CCD C1，C2，…，CMへ送られた信号電
荷は一段毎に水平CCDシフトレジスタ１に転送
され、水平有効期間において水平CCDシフトレ
ジスタ１内において転送された後、順次出力部２
より読出される。
基板を移動させながら撮像動作を行ない、PDか
ら垂直CCD C1，C2，…，CMへ送られた信号電
荷は一段毎に水平CCDシフトレジスタ１に転送
され、水平有効期間において水平CCDシフトレ
ジスタ１内において転送された後、順次出力部２
より読出される。
次に本発明による移動を伴う撮像装置について
詳述する。
詳述する。
第３図ａは本発明の撮像装置の一実施例を説明
するための、固体撮像チツプ基板を光照射側から
みた図である。
するための、固体撮像チツプ基板を光照射側から
みた図である。
フオトダイオード列P1，P2…と垂直CCD C1，
C2…は交互に配列されており、また各垂直CCD
はフオトダイオード（PD）と同じ数の段を有す
る。すなわちこの固体撮像チツプ基板では、同一
フイールドで全てのPDに蓄積された信号電荷を
互いに独立に得ることができる。
C2…は交互に配列されており、また各垂直CCD
はフオトダイオード（PD）と同じ数の段を有す
る。すなわちこの固体撮像チツプ基板では、同一
フイールドで全てのPDに蓄積された信号電荷を
互いに独立に得ることができる。
このようなチツプ基板において、Ａフイールド
では図中実線で示すPD P11，P′11，P′12，P13，
P′13…，P21，P′21，P22，P′22，P23，P′23，…，
P31，P′31，P32，P′32，P33，P′33，…の場合の入
射光学像を感知せしめ、Ｂフイールドではこのチ
ツプ基板を矢印８に示すように1/2画素ピツチだ
け水平方向に移動させ、各PDで入射光学像を感
知せしめる。その結果Ｂフイールドでは第３図中
であたかも点線で示す部分（すなわち垂直CCD
がある部分）に各PDが存在していたかの如く撮
像することができる。以下説明を簡単にするため
に初期の状態における感光部（実線で示したPD）
を第１の感光部と呼び、移動後の感光部（点線で
示したPD）を第２の感光部と呼ぶ。
では図中実線で示すPD P11，P′11，P′12，P13，
P′13…，P21，P′21，P22，P′22，P23，P′23，…，
P31，P′31，P32，P′32，P33，P′33，…の場合の入
射光学像を感知せしめ、Ｂフイールドではこのチ
ツプ基板を矢印８に示すように1/2画素ピツチだ
け水平方向に移動させ、各PDで入射光学像を感
知せしめる。その結果Ｂフイールドでは第３図中
であたかも点線で示す部分（すなわち垂直CCD
がある部分）に各PDが存在していたかの如く撮
像することができる。以下説明を簡単にするため
に初期の状態における感光部（実線で示したPD）
を第１の感光部と呼び、移動後の感光部（点線で
示したPD）を第２の感光部と呼ぶ。
そして更に次のＡフイールドではチツプ基板を
元の位置に戻すように移動し、第１の感光部で入
射光像を感知せしめる。以後このようなチツプ基
板の移動をＡ、B2フイールド期間により構成さ
れた１フレーム期間を１周期期間として繰り返
す。なお再生画像上にはＡ、Ｂフイールドで水平
方向に１／２画素ピツチずらして表示させる。
元の位置に戻すように移動し、第１の感光部で入
射光像を感知せしめる。以後このようなチツプ基
板の移動をＡ、B2フイールド期間により構成さ
れた１フレーム期間を１周期期間として繰り返
す。なお再生画像上にはＡ、Ｂフイールドで水平
方向に１／２画素ピツチずらして表示させる。
第３図ｂは上述の如き固体撮像チツプ基板の移
動モードの一例を示す。この例は１フレーム期間
を１周期としてチツプ基板を矩形状に移動させる
場合を示している。ここで振動振幅ASは上述の
第１の感光部から第２の感光部への移動距離であ
る。
動モードの一例を示す。この例は１フレーム期間
を１周期としてチツプ基板を矩形状に移動させる
場合を示している。ここで振動振幅ASは上述の
第１の感光部から第２の感光部への移動距離であ
る。
この振動モードにおいて、その振動中心９−
１，９−２，９−３，…が位置する期間と各PD
で蓄積された信号電荷を垂直CCDに移動させる
期間とを互いに同期させる。すなわち第３図ｃは
第２図中のFSG４に印加するパルス電圧波形を
示し、本図で示すように上記振動中心に一致する
ようにFSGに高電圧VHを印加する。ここで「一
致」とは厳密な意味での一致でなくても、多少ず
れていてもかまわず、以後これを含めて「一致」
と称する。そして上記信号電荷移動は、撮像動作
上、表示での垂直ブランキング期間に相当する期
間に行われる。
１，９−２，９−３，…が位置する期間と各PD
で蓄積された信号電荷を垂直CCDに移動させる
期間とを互いに同期させる。すなわち第３図ｃは
第２図中のFSG４に印加するパルス電圧波形を
示し、本図で示すように上記振動中心に一致する
ようにFSGに高電圧VHを印加する。ここで「一
致」とは厳密な意味での一致でなくても、多少ず
れていてもかまわず、以後これを含めて「一致」
と称する。そして上記信号電荷移動は、撮像動作
上、表示での垂直ブランキング期間に相当する期
間に行われる。
このように振動中心９−１，９−２，９−３，
…とFSGのVH印加時とを一致せしめながらチツ
プ基板を第３図ｂに示す如く振動させることによ
り、第３図ａで示したようにＡフイールドとＢフ
イールドで別々の場所の光学情報を得ることがで
きる。そしてこのことは言うまでもなく水平方向
の解像度を２倍にできることを意味する。
…とFSGのVH印加時とを一致せしめながらチツ
プ基板を第３図ｂに示す如く振動させることによ
り、第３図ａで示したようにＡフイールドとＢフ
イールドで別々の場所の光学情報を得ることがで
きる。そしてこのことは言うまでもなく水平方向
の解像度を２倍にできることを意味する。
第４図は本発明の他の実施例を示す。本図は第
３図の撮像装置を更に改良し、垂直方向の解像度
も向上できるようにした実施例である。第４図に
示す装置の場合も、第３図と同様、垂直CCDの
垂直方向転送段数と垂直方向のPD数は同一であ
る。しかし本実施例の場合はチツプ基板を図示の
如く斜め方向に振動させる。すなわちＡフイール
ドにおいて第１の感光部（実線で示すPD部）に
て入射光学像を感知し、Ｂフイールドにおいて
は、Ａフイールドで垂直CCDが位置していた場
所でかつ垂直方向においてPDの中間に位置する
場所まで移動させて入射光学像を感知する。そし
て更に次のＡフイールドではチツプ基板を元の位
置に戻し、以後同様の移動すなわち振動を実行す
る。
３図の撮像装置を更に改良し、垂直方向の解像度
も向上できるようにした実施例である。第４図に
示す装置の場合も、第３図と同様、垂直CCDの
垂直方向転送段数と垂直方向のPD数は同一であ
る。しかし本実施例の場合はチツプ基板を図示の
如く斜め方向に振動させる。すなわちＡフイール
ドにおいて第１の感光部（実線で示すPD部）に
て入射光学像を感知し、Ｂフイールドにおいて
は、Ａフイールドで垂直CCDが位置していた場
所でかつ垂直方向においてPDの中間に位置する
場所まで移動させて入射光学像を感知する。そし
て更に次のＡフイールドではチツプ基板を元の位
置に戻し、以後同様の移動すなわち振動を実行す
る。
なおこの場合再生画像上ではＡ、Ｂフイールド
で得られる第１、第２の感光部に各々対応するよ
うに補正して表示される。すなわちＡ、Ｂフイー
ルドで読出しクロツクに同期して取り出される信
号を１／２画素周期ずらすという操作が行われ
る。
で得られる第１、第２の感光部に各々対応するよ
うに補正して表示される。すなわちＡ、Ｂフイー
ルドで読出しクロツクに同期して取り出される信
号を１／２画素周期ずらすという操作が行われ
る。
このように撮像装置を構成することにより、第
４図で示したようにＡフイールドでは（Ｎ−１）
HA、NHA、（Ｎ＋１）HAを読み出し、Ｂフイ
ールドでは（Ｎ−１）HB、NHB、（Ｎ＋１）
HBを読み出せば、水平方向だけでなく、垂直方
向においても表示における飛び越し走査に対応し
てインターレス撮像を行うことができる。
４図で示したようにＡフイールドでは（Ｎ−１）
HA、NHA、（Ｎ＋１）HAを読み出し、Ｂフイ
ールドでは（Ｎ−１）HB、NHB、（Ｎ＋１）
HBを読み出せば、水平方向だけでなく、垂直方
向においても表示における飛び越し走査に対応し
てインターレス撮像を行うことができる。
従つて第３図のものが擬似インターレス撮像に
よる高精細化を図つているのに対し、第４図のも
のでは理想的なインターレス撮像を可能にする。
すなわちこのような撮像装置によつて垂直走査線
1000本に対応した垂直解像度が得られ、かつ水平
方向の解像度も倍増させることができる。
よる高精細化を図つているのに対し、第４図のも
のでは理想的なインターレス撮像を可能にする。
すなわちこのような撮像装置によつて垂直走査線
1000本に対応した垂直解像度が得られ、かつ水平
方向の解像度も倍増させることができる。
以上に説明した本発明の撮像装置においては、
前述のように垂直CCDの段数とPDの垂直方向の
個数が同一のチツプ基板を用いたが、このような
チツプ基板は次に説明するような構造とすること
が望ましい。
前述のように垂直CCDの段数とPDの垂直方向の
個数が同一のチツプ基板を用いたが、このような
チツプ基板は次に説明するような構造とすること
が望ましい。
すなわち第５図ａは本発明の撮像装置に適する
チツプ基板の平面構造を示す。
チツプ基板の平面構造を示す。
水平方向において感光部であるPD ５−１，
…，５−ｉ，…と垂直CCDチヤネル６−１，６
−２，…が交互に配列されており、垂直CCDの
チヤネル６−１，６−２，…上には第１層目の転
送電極２０−１，…，２０−ｉ，…と第２層目の
転送電極２１−１，…，２１−ｉ，…が、１画素
部Apのほぼ中間部で間隙部２２−１，…，２２
−ｉ，…を有して形成されている。そしてこれら
第１層目及び第２層目の転送電極上に、垂直方向
に連続したストライプ形状を有する第３層目の電
極２３−１，２３−２，…が形成されている。な
おADは第１層目の電極と第２層目の電極の重な
り部を示す。
…，５−ｉ，…と垂直CCDチヤネル６−１，６
−２，…が交互に配列されており、垂直CCDの
チヤネル６−１，６−２，…上には第１層目の転
送電極２０−１，…，２０−ｉ，…と第２層目の
転送電極２１−１，…，２１−ｉ，…が、１画素
部Apのほぼ中間部で間隙部２２−１，…，２２
−ｉ，…を有して形成されている。そしてこれら
第１層目及び第２層目の転送電極上に、垂直方向
に連続したストライプ形状を有する第３層目の電
極２３−１，２３−２，…が形成されている。な
おADは第１層目の電極と第２層目の電極の重な
り部を示す。
第５図ｂは上記第１層目の転送電極２０−１，
…，２０−ｉ，…と第２層目の転送電極２１−
１，…，２１−ｉ，…だけを、略１画素部分取り
出して示した拡大図である。右上り斜線部が光入
射側からみた第１層目の転送電極２０−１，２０
−２，…、右下り斜線部が第２層目の転送電極２
１−１，２１−２，…、クロス部分が重なり部で
ある。
…，２０−ｉ，…と第２層目の転送電極２１−
１，…，２１−ｉ，…だけを、略１画素部分取り
出して示した拡大図である。右上り斜線部が光入
射側からみた第１層目の転送電極２０−１，２０
−２，…、右下り斜線部が第２層目の転送電極２
１−１，２１−２，…、クロス部分が重なり部で
ある。
第５図ｃは第５図ａのＡ−A′断面図である。
Ｐ型シリコン基板１０上に埋込みチヤネルである
N+層１１が設けられ、このN+層１１上にゲート
酸化膜１２が形成されている。そしてこのゲート
酸化膜１２上に第１層目の転送電極２０−１，２
０−２，２０−３，…が形成され、その上に第１
の絶縁膜１３を介して第２層目の転送電極２１−
１，２１−２，…が、第１層目の電極と重なり部
A0を有して形成されている。そしてさらにその
上に第２の絶縁膜２４を介して垂直方向に連続し
て第３層目の電極２３−１が形成されている。こ
こでこの第３層目の電極２３−１は、第１層目の
電極２０−１，２０−２，２０−３，…と第２層
目の電極２１−１，２１−２，…が重なつていな
い部分、すなわち前述の間隙部においてゲート酸
化膜１２を覆うように形成されている。
Ｐ型シリコン基板１０上に埋込みチヤネルである
N+層１１が設けられ、このN+層１１上にゲート
酸化膜１２が形成されている。そしてこのゲート
酸化膜１２上に第１層目の転送電極２０−１，２
０−２，２０−３，…が形成され、その上に第１
の絶縁膜１３を介して第２層目の転送電極２１−
１，２１−２，…が、第１層目の電極と重なり部
A0を有して形成されている。そしてさらにその
上に第２の絶縁膜２４を介して垂直方向に連続し
て第３層目の電極２３−１が形成されている。こ
こでこの第３層目の電極２３−１は、第１層目の
電極２０−１，２０−２，２０−３，…と第２層
目の電極２１−１，２１−２，…が重なつていな
い部分、すなわち前述の間隙部においてゲート酸
化膜１２を覆うように形成されている。
そして第１層目の電極２０−１，２０−２，２
０−３，…、第２層目の電極２１−１，２１−
２，…及び第３層目の電極２３−１に各々独立な
３相クロツクパルス電圧を印加することにより、
連続した３電極例えば第１層目の電極２０−２、
第２層目の電極２１−１、そして第２層目の電極
２１−１とこれに隣接する第１層目の電極２０−
１との間の第３層目の電極２３−１によつて、垂
直CCDの１段の転送単位を構成する。
０−３，…、第２層目の電極２１−１，２１−
２，…及び第３層目の電極２３−１に各々独立な
３相クロツクパルス電圧を印加することにより、
連続した３電極例えば第１層目の電極２０−２、
第２層目の電極２１−１、そして第２層目の電極
２１−１とこれに隣接する第１層目の電極２０−
１との間の第３層目の電極２３−１によつて、垂
直CCDの１段の転送単位を構成する。
第５図ｄは第５図ａのＢ−B′断面図である。
本図で明らかなようにＢ−B′断面においては、
第１層目の電極２０−１，２０−２，２０−３，
…と第２層目の電極２１−１，２１−２，２１−
３，…との重なりだけで良い。
本図で明らかなようにＢ−B′断面においては、
第１層目の電極２０−１，２０−２，２０−３，
…と第２層目の電極２１−１，２１−２，２１−
３，…との重なりだけで良い。
このようにすれば簡単な構造でかつ感度劣化な
く第２図で示した基板チツプを構成することがで
きる。
く第２図で示した基板チツプを構成することがで
きる。
上記実施例では光入射によつて信号電荷が発生
する場合について述べたがＸ線、電子線によるも
のであつても良いことは云うまでもない。
する場合について述べたがＸ線、電子線によるも
のであつても良いことは云うまでもない。
また上述の実施例では固体撮像チツプ基板の振
動として矩形状のものを示したが、正弦波状、三
角波状等であつてもよい。要するに振動中心が位
置する期間と各PDで蓄積された信号電荷を垂直
CCDに移動させる期間が同期しておればよい。
動として矩形状のものを示したが、正弦波状、三
角波状等であつてもよい。要するに振動中心が位
置する期間と各PDで蓄積された信号電荷を垂直
CCDに移動させる期間が同期しておればよい。
また実施例ではPDが四角の開口の如く説明し
たが、何ら四角である必要はない。又各PDが垂
直方向に一列に配列した例を示したが、ジグザグ
に配列されたものでもよい。さらに本発明は、こ
のような固体撮像チツプ基板を１個、２個あるい
は３個用いてカラー撮像を行う場合にも適用でき
ることは言うまでもない。
たが、何ら四角である必要はない。又各PDが垂
直方向に一列に配列した例を示したが、ジグザグ
に配列されたものでもよい。さらに本発明は、こ
のような固体撮像チツプ基板を１個、２個あるい
は３個用いてカラー撮像を行う場合にも適用でき
ることは言うまでもない。
またいわゆる２板式、３板式カラーカメラにお
いては、本発明による撮像装置と絵素ずらし法と
を共用することにより、更に高解像の画像を得る
ことができる。
いては、本発明による撮像装置と絵素ずらし法と
を共用することにより、更に高解像の画像を得る
ことができる。
さらに実施例ではＡ、Ｂフイールドを繰り返し
て撮像する動的撮像について説明したが、１枚ご
とに独立に撮像するいわゆる電子カメラにも適用
することができる。
て撮像する動的撮像について説明したが、１枚ご
とに独立に撮像するいわゆる電子カメラにも適用
することができる。
また本発明はIT−CCDの上部に光電変換膜が
形成されたいわゆる２階建の固体撮像装置にも適
用できる。この場合は光電変換膜が感光部とな
り、第３図で示したIT−CCDにおけるPDが蓄積
部となる。
形成されたいわゆる２階建の固体撮像装置にも適
用できる。この場合は光電変換膜が感光部とな
り、第３図で示したIT−CCDにおけるPDが蓄積
部となる。
第１図はIT−CCDの一般的な撮像動作を説明
するための図、第２図は本発明の固体撮像装置に
よる撮像動作を説明するための図、第３図は本発
明による撮像装置の一実施例を説明するための
図、第４図は本発明の撮像装置の他の実施例を説
明するための図、第５図は本発明の撮像装置に適
するチツプ基板の構成を示す図である。 P1，P2，P3……フオトダイオード列、C1，C2，
C3……垂直CCD、１……水平CCDシフトレジス
タ、２……出力部、９−１，９−２，９−３……
振動中心。
するための図、第２図は本発明の固体撮像装置に
よる撮像動作を説明するための図、第３図は本発
明による撮像装置の一実施例を説明するための
図、第４図は本発明の撮像装置の他の実施例を説
明するための図、第５図は本発明の撮像装置に適
するチツプ基板の構成を示す図である。 P1，P2，P3……フオトダイオード列、C1，C2，
C3……垂直CCD、１……水平CCDシフトレジス
タ、２……出力部、９−１，９−２，９−３……
振動中心。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光、電子もしくはＸ線の照射により発生した
信号電荷を蓄積する蓄積部とこの蓄積部の信号電
荷を読み出す垂直転送部とが再生画像上の水平方
向に対応する方向に交互に配列された固体撮像チ
ツプ基板を、前記蓄積部から前記垂直転送部への
信号電荷の読み出しの期間の前後にかけて、第１
の位置から第２の位置に入射像に対して相対的に
移動せしめる様に構成したことを特徴とする固体
撮像装置。 ２ 前記移動は、前記固体撮像チツプ基板を再生
画像上で水平方向に対応する方向に振らせるもの
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の固体撮像装置。 ３ 前記移動は、前記固体撮像チツプ基板を再生
画像上で斜め方向に対応する方向であつてかつ前
記感知部の中間位置まで振らせるものであること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固体撮
像装置。 ４ 前記移動は矩形波状、正弦波状もしくは三角
波状の振動モードで行われることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の固体撮像装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57039429A JPS58157263A (ja) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | 固体撮像装置 |
| US06/451,465 US4543601A (en) | 1981-12-25 | 1982-12-20 | Solid state image sensor with high resolution |
| CA000418564A CA1187979A (en) | 1981-12-25 | 1982-12-24 | Solid state image sensor with high resolution |
| EP82306971A EP0083240B1 (en) | 1981-12-25 | 1982-12-24 | Solid state image sensor with high resolution |
| DE8282306971T DE3278604D1 (en) | 1981-12-25 | 1982-12-24 | Solid state image sensor with high resolution |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57039429A JPS58157263A (ja) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58157263A JPS58157263A (ja) | 1983-09-19 |
| JPH0245872B2 true JPH0245872B2 (ja) | 1990-10-12 |
Family
ID=12552745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57039429A Granted JPS58157263A (ja) | 1981-12-25 | 1982-03-15 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58157263A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2619039B2 (ja) * | 1989-01-11 | 1997-06-11 | 松下電器産業株式会社 | 撮像装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56153886A (en) * | 1980-04-28 | 1981-11-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Driving method for solid image pickup device |
| JPS5731258A (en) * | 1980-07-31 | 1982-02-19 | Toshiba Corp | Pickup device |
-
1982
- 1982-03-15 JP JP57039429A patent/JPS58157263A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56153886A (en) * | 1980-04-28 | 1981-11-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Driving method for solid image pickup device |
| JPS5731258A (en) * | 1980-07-31 | 1982-02-19 | Toshiba Corp | Pickup device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58157263A (ja) | 1983-09-19 |
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