JPH0247913B2 - - Google Patents
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- JPH0247913B2 JPH0247913B2 JP57184043A JP18404382A JPH0247913B2 JP H0247913 B2 JPH0247913 B2 JP H0247913B2 JP 57184043 A JP57184043 A JP 57184043A JP 18404382 A JP18404382 A JP 18404382A JP H0247913 B2 JPH0247913 B2 JP H0247913B2
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- ccd
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- Expired - Lifetime
Links
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 55
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
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- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 7
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ビデオカメラやテレビカメラ等の撮
像装置に使用することのできる固体撮像素子に関
するものである。
像装置に使用することのできる固体撮像素子に関
するものである。
従来例の構成とその問題点
近年、撮像装置に使用される撮像素子として、
ビジコン等で代表される撮像管から、シリコン
ICで作られた固体撮像素子が多くなつている。
ビジコン等で代表される撮像管から、シリコン
ICで作られた固体撮像素子が多くなつている。
この固体撮像素子は、その構成上、種々の固体
撮像素子に分類されるが、性能上有望視されてい
るものの一つに、第１図に示すIL−CCD形のも
のがある。
撮像素子に分類されるが、性能上有望視されてい
るものの一つに、第１図に示すIL−CCD形のも
のがある。
以下、まず、この従来のIL−CCDについて説
明する。
明する。
同図中、１０１，１０１′，１０１″……はPN
接合で構成されたフオトダイオード、１０２は垂
直転送ラインのCCD（以下、垂直転送CCD）、１
０３は水平転送ラインのCCD（以下、水平転送
CCD）、１０４はフローテイングデイフユージヨ
ンアンプ、１０５は出力端子である。フオトダイ
オード１０１……からの光電変換された信号電荷
は垂直転送CCD１０２に読み出されるが、第１
フイールドでは１０１，１０１″，……、第２フ
イールドでは１０１′，１０１，……という様
に、一水平ライン飛ばしにインターレースされて
読み出される。垂直CCD１０２に読み出された
信号電荷は、φV1，φV2で示される垂直パルスで、
同図では上方向に転送され、１水平走査期間ごと
に水平転送CCD１０３に読み込まれ、この水平
転送CCD１０３では水平転送パルスφH1，φH2と
で水平方向に高速転送され、フローテイングデイ
フユージヨンアンプ１０４で、転送されてきた信
号電荷を電圧に変換し、出力端子１０５から映像
信号として読み出すものである。
接合で構成されたフオトダイオード、１０２は垂
直転送ラインのCCD（以下、垂直転送CCD）、１
０３は水平転送ラインのCCD（以下、水平転送
CCD）、１０４はフローテイングデイフユージヨ
ンアンプ、１０５は出力端子である。フオトダイ
オード１０１……からの光電変換された信号電荷
は垂直転送CCD１０２に読み出されるが、第１
フイールドでは１０１，１０１″，……、第２フ
イールドでは１０１′，１０１，……という様
に、一水平ライン飛ばしにインターレースされて
読み出される。垂直CCD１０２に読み出された
信号電荷は、φV1，φV2で示される垂直パルスで、
同図では上方向に転送され、１水平走査期間ごと
に水平転送CCD１０３に読み込まれ、この水平
転送CCD１０３では水平転送パルスφH1，φH2と
で水平方向に高速転送され、フローテイングデイ
フユージヨンアンプ１０４で、転送されてきた信
号電荷を電圧に変換し、出力端子１０５から映像
信号として読み出すものである。
この時の出力映像信号を第２図に示す。すなわ
ち第１フイールドの第１番目の水平走査期間で
は、第１図のフオトダイオード１０１の水平列か
らの信号が、次の水平走査期間では、フオトダイ
オード１０１″の水平列の信号が読み出される。
第２フイールドでは、第１番目の水平走査期間で
は、第１図のフオトダイオード１０１′の水平列
から、次の水平走査期間では、フオトダイオード
１０１の水平列の信号が読み出される。
ち第１フイールドの第１番目の水平走査期間で
は、第１図のフオトダイオード１０１の水平列か
らの信号が、次の水平走査期間では、フオトダイ
オード１０１″の水平列の信号が読み出される。
第２フイールドでは、第１番目の水平走査期間で
は、第１図のフオトダイオード１０１′の水平列
から、次の水平走査期間では、フオトダイオード
１０１の水平列の信号が読み出される。
したがつて、第１フイールドと第２フイールド
の信号は、垂直走査位置は１水平ライン分異なる
が、同一の被写体からの光電変換された信号であ
り、これは残像特性として見ると、第３図に示す
様に、光を遮断した後の撮像管の減衰特性に対
し、IL−CCDは、前記の理由により、第１フイ
ルド期間後は、蓄積期間相当の信号出力として50
％の残像が生じることになる。その後は、撮像管
で生じる容量性残像や、光導電性残像等は本質的
にないため、基本的には、撮像管に比べほとんど
零である。しかし、この１フイルド期間（16.6ｍ
sec）後の残像が基本的に50％生じることは、従
来の撮像装置で得た画像に対し、動く被写体に対
しては、画像を劣化させ、問題を生じていた。こ
れをフレーム残像と言う。
の信号は、垂直走査位置は１水平ライン分異なる
が、同一の被写体からの光電変換された信号であ
り、これは残像特性として見ると、第３図に示す
様に、光を遮断した後の撮像管の減衰特性に対
し、IL−CCDは、前記の理由により、第１フイ
ルド期間後は、蓄積期間相当の信号出力として50
％の残像が生じることになる。その後は、撮像管
で生じる容量性残像や、光導電性残像等は本質的
にないため、基本的には、撮像管に比べほとんど
零である。しかし、この１フイルド期間（16.6ｍ
sec）後の残像が基本的に50％生じることは、従
来の撮像装置で得た画像に対し、動く被写体に対
しては、画像を劣化させ、問題を生じていた。こ
れをフレーム残像と言う。
発明の目的
本発明は、上記のような従来のIL−CCDで発
生していたフレーム残像が発生しない固体撮像素
子を提供することを目的とする。
生していたフレーム残像が発生しない固体撮像素
子を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明は、２次元に配されたフオトダイオード
等の光電変換部で光電変換された信号電荷を垂直
方向に隣接する水平２ライン間で加算（混合）
し、この加算（混合）された信号電荷を垂直転送
ラインと水平転送ラインで順次読み出し、次のフ
イールドでは、異なる隣接する水平２ライン間で
加算（混合）し、前記同様に読み出す構成にして
おり、この様に隣接する水平２ライン間で信号電
荷を加算（混合）することにより、各光電変換部
の蓄積時間を１フイルド期間とし、フレーム残像
をなくしたIL−CCDを構成するものである。
等の光電変換部で光電変換された信号電荷を垂直
方向に隣接する水平２ライン間で加算（混合）
し、この加算（混合）された信号電荷を垂直転送
ラインと水平転送ラインで順次読み出し、次のフ
イールドでは、異なる隣接する水平２ライン間で
加算（混合）し、前記同様に読み出す構成にして
おり、この様に隣接する水平２ライン間で信号電
荷を加算（混合）することにより、各光電変換部
の蓄積時間を１フイルド期間とし、フレーム残像
をなくしたIL−CCDを構成するものである。
実施例の説明
第４図に本発明の第１の実施例におけるIL−
CCDの構成図を示す。第４図において、４０１，
４０１′，４０１″，……はNP接合で作られ２次
元配列された光電変換部としてのフオトダイオー
ドである。４０２は、フオトダイオード４０１…
…からの光電変換された信号電荷を読み出すため
の読み出しゲートであり、垂直方向に隣接するフ
オトダイオード４０１……間に各々接続され、さ
らに、垂直転送CCD４０４に接続さたものであ
る。４０３，４０３′は垂直転送CCDの４０４第
１の電極と第２の電極であり、それぞれφV1し転
送パルスφV1，φV2が印加されるものである。４０
５は垂直転送CCD４０４で転送されてきた信号
電荷を１水平期間ごとに読み込んで直並列変換し
高速で読み出すための水平転送CCD、４０６は
読み出された信号電荷を電圧に変換するためのフ
ローテイングデイフユージヨンアンプ、４０７は
出力端子である。
CCDの構成図を示す。第４図において、４０１，
４０１′，４０１″，……はNP接合で作られ２次
元配列された光電変換部としてのフオトダイオー
ドである。４０２は、フオトダイオード４０１…
…からの光電変換された信号電荷を読み出すため
の読み出しゲートであり、垂直方向に隣接するフ
オトダイオード４０１……間に各々接続され、さ
らに、垂直転送CCD４０４に接続さたものであ
る。４０３，４０３′は垂直転送CCDの４０４第
１の電極と第２の電極であり、それぞれφV1し転
送パルスφV1，φV2が印加されるものである。４０
５は垂直転送CCD４０４で転送されてきた信号
電荷を１水平期間ごとに読み込んで直並列変換し
高速で読み出すための水平転送CCD、４０６は
読み出された信号電荷を電圧に変換するためのフ
ローテイングデイフユージヨンアンプ、４０７は
出力端子である。
以上の様に構成された本実施例のIL−CCD形
の固体撮像素子について、以下その動作を説明す
る。
の固体撮像素子について、以下その動作を説明す
る。
２次元に配されたフオトダイオード４０１，４
０１′……はNP接合で構成され、逆にバイアス
を印加して、空乏化されている。ここに入射光が
あると信号電荷（電子−正孔対による超電力）を
発生し、各フオトダイオード４０１，４０１′…
…で一定期間蓄積される。この時、垂直転送
CCD４０４の一方の転送電極４０３に第５図に
示すようなφV1を印加する。VCHパルス５０３が
印加されると、ゲート４０２がオンになり、フオ
トダイオード４０１と４０１′の信号電荷が同時
に読み出されて（VCHでリセツトされて）、垂直
転送CCD４０４の電位ウエルに加算（混合）さ
れて読み出されることになる。
０１′……はNP接合で構成され、逆にバイアス
を印加して、空乏化されている。ここに入射光が
あると信号電荷（電子−正孔対による超電力）を
発生し、各フオトダイオード４０１，４０１′…
…で一定期間蓄積される。この時、垂直転送
CCD４０４の一方の転送電極４０３に第５図に
示すようなφV1を印加する。VCHパルス５０３が
印加されると、ゲート４０２がオンになり、フオ
トダイオード４０１と４０１′の信号電荷が同時
に読み出されて（VCHでリセツトされて）、垂直
転送CCD４０４の電位ウエルに加算（混合）さ
れて読み出されることになる。
この時のフオトダイオード（PD）、ゲート
（gate）、垂直転送CCD部（Ｖ／CCD）の電位と
動作を第６図に示す。すなわち、読出しパルス
（VCHパルス）５０３を加えると、第６図のフオ
トダイオード（PD）に蓄積されていた信号電荷
（斜線の成分）は、VCHパルスに対応する電位ECH
パルスに対応する電位ECHだけ深くなり、一点鎖
線に示す電位となり、垂直転送CCD４０４に読
み出されることになる。同時に、ゲート部
（gate）の電位でフオトダイオード（PD）がゲー
ト部で決まる電位にリセツトされることとなる。
この読み出しパルスφV1は、垂直転送CCD４０４
の第１電極４０３まべてに印加しているため、こ
の時にオンとなるゲートはゲート４０２，４０
２″，……となつて、垂直方向にフオトダイオー
ド４０１と４０１′の信号電荷、フオトダイオー
ド４０１″と４０１の信号電荷、……が各々加
算（混合）して、垂直転送CCD４０４のそれぞ
れの電位ウエルに読み出される。
（gate）、垂直転送CCD部（Ｖ／CCD）の電位と
動作を第６図に示す。すなわち、読出しパルス
（VCHパルス）５０３を加えると、第６図のフオ
トダイオード（PD）に蓄積されていた信号電荷
（斜線の成分）は、VCHパルスに対応する電位ECH
パルスに対応する電位ECHだけ深くなり、一点鎖
線に示す電位となり、垂直転送CCD４０４に読
み出されることになる。同時に、ゲート部
（gate）の電位でフオトダイオード（PD）がゲー
ト部で決まる電位にリセツトされることとなる。
この読み出しパルスφV1は、垂直転送CCD４０４
の第１電極４０３まべてに印加しているため、こ
の時にオンとなるゲートはゲート４０２，４０
２″，……となつて、垂直方向にフオトダイオー
ド４０１と４０１′の信号電荷、フオトダイオー
ド４０１″と４０１の信号電荷、……が各々加
算（混合）して、垂直転送CCD４０４のそれぞ
れの電位ウエルに読み出される。
この垂直転送CCD４０４では、その後、駆動
パルスφV1，φV2内の転送パルス５０１と５０２に
より第４図では上方向に転送される。その時の内
部電位は第６図EVだけ変化する。この転送パル
スの周波数は水平同期周波数と同じであるから、
１水平走査期間ごとに、混合加算された信号電荷
は水平転送CCD４０５の電位ウエルに読み込ま
れる。
パルスφV1，φV2内の転送パルス５０１と５０２に
より第４図では上方向に転送される。その時の内
部電位は第６図EVだけ変化する。この転送パル
スの周波数は水平同期周波数と同じであるから、
１水平走査期間ごとに、混合加算された信号電荷
は水平転送CCD４０５の電位ウエルに読み込ま
れる。
水平転送CCD４０５に印加する水平駆動パル
スφH1とφH2を第７図に示す。すなわち、水平ブラ
ンキング期間（HBL）にφH1を高レベルにしてお
くと、垂直転送CCD４０４で転送されてきた信
号電荷を、水平転送CCD４０５の電位ウエルに
読み込むことができる。その後7.2MHzの２相転
送パルス７０１と７０２で高速転送される。高速
転送された信号電荷をフローテイングデイフエー
ジヨンアンプ４０６で電圧に変換し出力端子４０
７から取り出す。
スφH1とφH2を第７図に示す。すなわち、水平ブラ
ンキング期間（HBL）にφH1を高レベルにしてお
くと、垂直転送CCD４０４で転送されてきた信
号電荷を、水平転送CCD４０５の電位ウエルに
読み込むことができる。その後7.2MHzの２相転
送パルス７０１と７０２で高速転送される。高速
転送された信号電荷をフローテイングデイフエー
ジヨンアンプ４０６で電圧に変換し出力端子４０
７から取り出す。
次の第２フイールドでは、第５図に示す様に、
φV2に読み出しパルス（VCHパルス）５０４が、
第４図の電極４０３′に印加され、したがつて、
ゲート４０２′がオンとなり、フオトダイオード
４０１′と４０１″の信号電荷が読み出される。す
なわちフイールドごとに垂直方向に異なる組合せ
の隣接する２つのフオトダイオードの信号電荷を
加算（混合）して読み出すことになる。この信号
を第８図に示す。同図中、第１フイールドの第
1H目（第１水平走査期間）の信号はフオトダイ
オード４０１と４０１′の信号電荷を加算（混合）
して得たＳ４０１＋Ｓ４０１′となり、第２フイ
ールドの第1H目の信号はフオトダイオード４０
１′と４０２″の信号電荷を加算して得たＳ４０
１′＋Ｓ４０１″となつている。この様な信号で
は、２水平ライン間の平均となるが、次のフイー
ルドは１水平ラインずらせた２水平ライン間の平
均であるため、フイールド毎に補間され、垂直方
向の実質解像度はあまり低下しない。
φV2に読み出しパルス（VCHパルス）５０４が、
第４図の電極４０３′に印加され、したがつて、
ゲート４０２′がオンとなり、フオトダイオード
４０１′と４０１″の信号電荷が読み出される。す
なわちフイールドごとに垂直方向に異なる組合せ
の隣接する２つのフオトダイオードの信号電荷を
加算（混合）して読み出すことになる。この信号
を第８図に示す。同図中、第１フイールドの第
1H目（第１水平走査期間）の信号はフオトダイ
オード４０１と４０１′の信号電荷を加算（混合）
して得たＳ４０１＋Ｓ４０１′となり、第２フイ
ールドの第1H目の信号はフオトダイオード４０
１′と４０２″の信号電荷を加算して得たＳ４０
１′＋Ｓ４０１″となつている。この様な信号で
は、２水平ライン間の平均となるが、次のフイー
ルドは１水平ラインずらせた２水平ライン間の平
均であるため、フイールド毎に補間され、垂直方
向の実質解像度はあまり低下しない。
以上のようにこの実施例のものによれば、フオ
トダイオードの信号電荷を読み出すゲートを隣接
する２ライン間で共通することにより、フイール
ドごとに異なる組合せの隣接する２ライン間のフ
オトダイオードの信号電荷を加算混合して読み出
すことにより、全てのフオトダイオードの蓄積時
間を１フイールドとして、従来のIL−CCD形の
撮像素子で発生していたフレーム残像を、感度を
低下することなく、また実質的に垂直解像度を低
下することなく、なくすことができる。
トダイオードの信号電荷を読み出すゲートを隣接
する２ライン間で共通することにより、フイール
ドごとに異なる組合せの隣接する２ライン間のフ
オトダイオードの信号電荷を加算混合して読み出
すことにより、全てのフオトダイオードの蓄積時
間を１フイールドとして、従来のIL−CCD形の
撮像素子で発生していたフレーム残像を、感度を
低下することなく、また実質的に垂直解像度を低
下することなく、なくすことができる。
次に、本発明の第２の実施例について、図面を
参照しながら説明する。
参照しながら説明する。
第９図に、本発明の第２の実施例の構成図と、
第１０図に、その垂直駆動パルスの波形を示す。
第９図におけるIL−CCD形の固体撮像素子は構
造上は従来のIL−CCDと同様であり、９０１，
９０１′，９０１″，……はフオトダイオード、９
０２，９０２′，９０２″……はフオトダイオード
からの読み出しゲートであつて、ここではそれぞ
れ単独に垂直転送CCD９０４に接続されており、
転送電極９０３，９０３′……に、絶縁層を介し
て覆われている。垂直転送CCD９０４の上端は
水平転送CCD９０５に接続される。９０６は水
平転送CCD９０５で転送されてきた信号電荷を
電圧に変換するためのフローテイングデイフユー
ジヨンアンプであり、９０７は、その信号電圧の
出力端子である。
第１０図に、その垂直駆動パルスの波形を示す。
第９図におけるIL−CCD形の固体撮像素子は構
造上は従来のIL−CCDと同様であり、９０１，
９０１′，９０１″，……はフオトダイオード、９
０２，９０２′，９０２″……はフオトダイオード
からの読み出しゲートであつて、ここではそれぞ
れ単独に垂直転送CCD９０４に接続されており、
転送電極９０３，９０３′……に、絶縁層を介し
て覆われている。垂直転送CCD９０４の上端は
水平転送CCD９０５に接続される。９０６は水
平転送CCD９０５で転送されてきた信号電荷を
電圧に変換するためのフローテイングデイフユー
ジヨンアンプであり、９０７は、その信号電圧の
出力端子である。
第１０図の駆動波形を参照にしながら動作を説
明すると、垂直転送CCD９０４の電極９０３，
９０３′，……は１個おきに接続されているが、
時間t1には、１００４の読み出しパルスにより、
９０２′，……の読み出しゲートがオンになり、
フオトダイオード９０１′に蓄積されていた信号
電荷が垂直転送CCD９０４に読み出される。次
に時間t2になり読み出しパルス（φV1パルス）１
００３が印加されると、垂直転送ライン９０４に
読み出されていた信号電荷は1/2ビツト転送され
ると共に読み出しゲート９０２がオンになり、フ
オトダイオード９０１に蓄積されていた信号電荷
が垂直転送CCD９０４に読み出され、フオトダ
イオード９０１′の信号電荷と加算混合されたこ
ととなる。その後、t3では垂直転送パルス１００
１と１００２により、第９図では上方向に転送さ
れる。すなわち、第１フイールドでは、まずフオ
トダイオード９０１′，９０１……の信号電荷
を垂直転送CCD９０４に読み出し、1/2だけ転送
した後に、今後はフオトダイオード９０１，９０
１″，……の信号電荷を読み出すと共に加算混合
し、その後、順次垂直方向に転送して、水平転送
CCD９０５に読み込み、その後は第１の実施例
と同様に水平転送パルスφH1，φH2で高速転送し、
フローテイングデイフユージヨンアンプ９０６で
電圧信号に変換して出力端子９０７より取り出す
ものである。次に、第２フイールドでは、t4に示
した様に、第１フイールドとは逆に、まず読み出
しパルス１００３が印加されるため、読み出しゲ
ート９０２，９０２′……がオンとなり、フオト
ダイオード９０１，９０１′……に蓄積されてい
た信号電荷がまず垂直転送CCD９０４に読み出
され、次に時間t3で読み出しパルス１００４が印
加され、1/2ビツト転送されると共に、読み出し
ゲート９０２′，９０２，……をオンにしフオ
トダイオード９０１，９０１……に蓄積されて
いた信号電荷が読み出されると共に前記垂直転送
CCD９０４に読み出されていた信号電荷と加算
混合される。その後、時間t6の後は第１フイール
ドと同様に、垂直転送パルス１００１と１００２
で乾燥される。すなわち、第２フイールドでは、
第１フイールドと異なる垂直方向の組合せのフオ
トダイオードの信号電荷を、垂直CCDで加算混
合して取り出すことにより、第１の実施例と同様
に、フイールドごとに異なる組合せの隣接する２
ライン間のフオトダイオードの信号電荷を加算混
合して読み出し、全てのフオトダイオードの蓄積
時間を１フイールド期間とし、従来のIL−CCD
形の撮像素子で発生していたフレーム残像を、感
度を低下することなく、また実質的に垂直解像度
を低下することなく、なくすることができるもの
である。
明すると、垂直転送CCD９０４の電極９０３，
９０３′，……は１個おきに接続されているが、
時間t1には、１００４の読み出しパルスにより、
９０２′，……の読み出しゲートがオンになり、
フオトダイオード９０１′に蓄積されていた信号
電荷が垂直転送CCD９０４に読み出される。次
に時間t2になり読み出しパルス（φV1パルス）１
００３が印加されると、垂直転送ライン９０４に
読み出されていた信号電荷は1/2ビツト転送され
ると共に読み出しゲート９０２がオンになり、フ
オトダイオード９０１に蓄積されていた信号電荷
が垂直転送CCD９０４に読み出され、フオトダ
イオード９０１′の信号電荷と加算混合されたこ
ととなる。その後、t3では垂直転送パルス１００
１と１００２により、第９図では上方向に転送さ
れる。すなわち、第１フイールドでは、まずフオ
トダイオード９０１′，９０１……の信号電荷
を垂直転送CCD９０４に読み出し、1/2だけ転送
した後に、今後はフオトダイオード９０１，９０
１″，……の信号電荷を読み出すと共に加算混合
し、その後、順次垂直方向に転送して、水平転送
CCD９０５に読み込み、その後は第１の実施例
と同様に水平転送パルスφH1，φH2で高速転送し、
フローテイングデイフユージヨンアンプ９０６で
電圧信号に変換して出力端子９０７より取り出す
ものである。次に、第２フイールドでは、t4に示
した様に、第１フイールドとは逆に、まず読み出
しパルス１００３が印加されるため、読み出しゲ
ート９０２，９０２′……がオンとなり、フオト
ダイオード９０１，９０１′……に蓄積されてい
た信号電荷がまず垂直転送CCD９０４に読み出
され、次に時間t3で読み出しパルス１００４が印
加され、1/2ビツト転送されると共に、読み出し
ゲート９０２′，９０２，……をオンにしフオ
トダイオード９０１，９０１……に蓄積されて
いた信号電荷が読み出されると共に前記垂直転送
CCD９０４に読み出されていた信号電荷と加算
混合される。その後、時間t6の後は第１フイール
ドと同様に、垂直転送パルス１００１と１００２
で乾燥される。すなわち、第２フイールドでは、
第１フイールドと異なる垂直方向の組合せのフオ
トダイオードの信号電荷を、垂直CCDで加算混
合して取り出すことにより、第１の実施例と同様
に、フイールドごとに異なる組合せの隣接する２
ライン間のフオトダイオードの信号電荷を加算混
合して読み出し、全てのフオトダイオードの蓄積
時間を１フイールド期間とし、従来のIL−CCD
形の撮像素子で発生していたフレーム残像を、感
度を低下することなく、また実質的に垂直解像度
を低下することなく、なくすることができるもの
である。
また、以上の実施例ではフオトダイオードから
の読み出しゲートは垂直転送ゲートと共通にして
いたが、独立に動作可能な読み出しゲートであつ
てもよいことはいうまでもない。なお本発明の固
体撮像素子は特願昭55−115242号の明細書に記載
されているように、４つの色フイルターを用いて
組み合わせることによりカラー撮像装置を構成す
ることができる。
の読み出しゲートは垂直転送ゲートと共通にして
いたが、独立に動作可能な読み出しゲートであつ
てもよいことはいうまでもない。なお本発明の固
体撮像素子は特願昭55−115242号の明細書に記載
されているように、４つの色フイルターを用いて
組み合わせることによりカラー撮像装置を構成す
ることができる。
発明の効果
このように、本発明によれば、２次元に配され
たフオトダイオード等の光電変換素子で光電変換
された信号電荷を垂直方向に隣接する水平２ライ
ン間で加算混合し、この加算混合した信号電荷を
垂直転送ラインと水平転送ラインで順次読み出
し、次のフイールドでは異なる隣接する水平２ラ
イン間で加算混合し、前フイールドと同様に読み
出すことにより、感度を低下することなく、ま
た、実質的に垂直解像度を低下することなく、フ
レーム残像の発生しないIL−CCD形の固体撮像
素子を実現することができ、その実用的効果は大
なるものである。
たフオトダイオード等の光電変換素子で光電変換
された信号電荷を垂直方向に隣接する水平２ライ
ン間で加算混合し、この加算混合した信号電荷を
垂直転送ラインと水平転送ラインで順次読み出
し、次のフイールドでは異なる隣接する水平２ラ
イン間で加算混合し、前フイールドと同様に読み
出すことにより、感度を低下することなく、ま
た、実質的に垂直解像度を低下することなく、フ
レーム残像の発生しないIL−CCD形の固体撮像
素子を実現することができ、その実用的効果は大
なるものである。
第１図は、従来のIL−CCD形の固体撮像素子
の構成図、第２図はその出力信号の波形図、第３
図はその残像特性図、第４図は本発明の第１の実
施例における固体撮像素子の構成図、第５図はそ
の駆動信号の波形図、第６図はその一部の断面に
おける電位図、第７図はその水平転送パルスの波
形図、第８図はその出力信号の波形図、第９図は
本発明の第２の実施例における固体撮像素子の構
成図、第１０図はその駆動信号の波形図である。 ４０１，４０１′，４０１″……フオトダイオー
ド、４０２……読み出しゲート、４０３，４０
３′……電極、４０４……垂直転送CCD、４０５
……水平転送CCD、４０６……フローテイング
フユージヨンアンプ、４０７……出力端子、９０
１，９０１′，９０１″……フオトダイオード、９
０２，９０２′，９０２″……読み出しゲート、９
０３，９０３′……転送電極、９０４……垂直転
送CCD、９０５……水平転送CCD、９０６……
フローテイングデイフユージヨンアンプ、９０７
……出力端子。
の構成図、第２図はその出力信号の波形図、第３
図はその残像特性図、第４図は本発明の第１の実
施例における固体撮像素子の構成図、第５図はそ
の駆動信号の波形図、第６図はその一部の断面に
おける電位図、第７図はその水平転送パルスの波
形図、第８図はその出力信号の波形図、第９図は
本発明の第２の実施例における固体撮像素子の構
成図、第１０図はその駆動信号の波形図である。 ４０１，４０１′，４０１″……フオトダイオー
ド、４０２……読み出しゲート、４０３，４０
３′……電極、４０４……垂直転送CCD、４０５
……水平転送CCD、４０６……フローテイング
フユージヨンアンプ、４０７……出力端子、９０
１，９０１′，９０１″……フオトダイオード、９
０２，９０２′，９０２″……読み出しゲート、９
０３，９０３′……転送電極、９０４……垂直転
送CCD、９０５……水平転送CCD、９０６……
フローテイングデイフユージヨンアンプ、９０７
……出力端子。
Claims (1)
- １ ２次元に配された画素によりなる光電変換部
と、垂直方向に信号電荷を転送する複数の垂直転
送ラインと、垂直方向に転送された信号電荷を水
平方向に高速転送する水平転送ラインと、垂直方
向に隣接する２画素と前記垂直転送ラインの１つ
の段の間に設けられた共通読み出しゲートとを備
え、前記光電変換部からの信号電荷を読み出すに
際し、第１のフイールドでは奇数番目（偶数番
目）の水平ラインに配された奇数番目（偶数番
目）の共通読み出しゲートを介して、垂直方向に
隣接する２画素ごとの前記光電変換部の信号電荷
を加算混合して読み出し、次のフイールドでは前
フイールドに対して１水平ライン垂直方向にずら
せた偶数番目（奇数番目）の水平ラインに配され
た偶数番目（奇数番目）の共通読み出しゲートを
介して２画素の信号電荷を加算混合して読み出
し、前記垂直転送ラインで垂直方向に水平走査周
波数に同期した駆動パルスで転送し、この転送さ
れた信号電荷を前記水平転送ラインで１水平走査
周期ごとに高速で読み出すことを特徴とした固体
撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57184043A JPS5972876A (ja) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57184043A JPS5972876A (ja) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | 固体撮像素子 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1232540A Division JPH02131682A (ja) | 1989-09-07 | 1989-09-07 | 固体撮像素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5972876A JPS5972876A (ja) | 1984-04-24 |
| JPH0247913B2 true JPH0247913B2 (ja) | 1990-10-23 |
Family
ID=16146358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57184043A Granted JPS5972876A (ja) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5972876A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0683400B2 (ja) * | 1984-07-17 | 1994-10-19 | オリンパス光学工業株式会社 | 電子的撮像装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5754476A (en) * | 1980-09-19 | 1982-03-31 | Nec Corp | Driving method for charge transfer image sensor element |
| JPS57178480A (en) * | 1981-04-27 | 1982-11-02 | Sony Corp | Solid image pickup device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5685981U (ja) * | 1979-12-06 | 1981-07-10 |
-
1982
- 1982-10-20 JP JP57184043A patent/JPS5972876A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5754476A (en) * | 1980-09-19 | 1982-03-31 | Nec Corp | Driving method for charge transfer image sensor element |
| JPS57178480A (en) * | 1981-04-27 | 1982-11-02 | Sony Corp | Solid image pickup device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5972876A (ja) | 1984-04-24 |
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