JPH0263277A - Charge transfer pickup element and its drive method - Google Patents

Charge transfer pickup element and its drive method

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JPH0263277A
JPH0263277A JP63215538A JP21553888A JPH0263277A JP H0263277 A JPH0263277 A JP H0263277A JP 63215538 A JP63215538 A JP 63215538A JP 21553888 A JP21553888 A JP 21553888A JP H0263277 A JPH0263277 A JP H0263277A
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transfer
electrodes
vertical register
photoelectric conversion
image sensor
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弘三 織原
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    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/762Charge transfer devices
    • H01L29/765Charge-coupled devices
    • H01L29/768Charge-coupled devices with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/76808Input structures

Abstract

PURPOSE:To attain two kinds of noninterlace and interlace operations by forming N sets of transfer electrodes (M is an integer being 3 or over) corresponding to each photoelectric conversion element to a vertical register and connecting transfer electrodes at an interval of (2N-1) electrodes in common. CONSTITUTION:For example, three transfer electrodes corresponding to number of photo diodes 101 are formed to the vertical register 103. Moreover, the electrodes for a transfer gate 102 are in common use with the transfer electrodes of the vertical register. The transfer electrodes are connected in common at an interval of 6 electrodes in the unit of repetition of two photo diodes and provided with 6 terminals A-F to which a drive pulse is impressed. Thus, the operation of two kinds, interlace and noninterlace is realized in one and the same image pickup element.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電荷転送撮像素子、特にインターライン転送型
電荷転送撮像素子およびその駆動方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a charge transfer image pickup device, and particularly to an interline transfer type charge transfer image pickup device and a method for driving the same.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第5図は、インターライン転送型電荷転送撮像素子の一
例(特願昭55−51271および特願昭55−130
517)を示すブロック図であり、光電変換素子(以下
フォトダイオードと記す)501、トランスファゲート
502、垂直レジスタ503、水平レジスタ504、電
荷検出部505を備えている。
FIG. 5 shows an example of an interline transfer type charge transfer image sensor (Japanese Patent Application No. 55-51271 and Japanese Patent Application No. 55-130).
517), which includes a photoelectric conversion element (hereinafter referred to as a photodiode) 501, a transfer gate 502, a vertical register 503, a horizontal register 504, and a charge detection section 505.

第6図(a)〜(c)は、第5図に示した撮像素子にお
けるフィールド蓄積モードによるインク−レース動作の
駆動例(公告昭60−46594>を示す。
FIGS. 6(a) to 6(c) show an example of driving the ink-lace operation in the field accumulation mode in the image sensor shown in FIG. 5 (publication No. 60-46594).

同図の例では、隣り合う2個のフォトダイオードに対応
して4電極で1段が構成されている4相駆動の垂直レジ
スタを仮定し、また、トランスファゲート電極は垂直レ
ジスタの転送電極φv1およびφν3が兼ねているもの
とする。
The example in the figure assumes a four-phase drive vertical register in which one stage is composed of four electrodes corresponding to two adjacent photodiodes, and the transfer gate electrode is connected to the transfer electrodes φv1 and φv1 of the vertical register. It is assumed that φν3 also serves as the function.

第6図(a)はφv1〜φ■4の各転送電極に印加する
駆動パルス波形、第6図(b)および(c)は第6図(
a)の駆動パルスによる素子の動作を示す模式図である
FIG. 6(a) shows the driving pulse waveform applied to each transfer electrode of φv1 to φ■4, and FIG. 6(b) and (c) show the driving pulse waveform applied to each transfer electrode of φv1 to φ
FIG. 3 is a schematic diagram showing the operation of the element according to the drive pulse of a).

第1フイールドでは、垂直ブランキング期間中の期間■
にφVlを■Hレベルにすることによって、フォトダイ
オード601,603に蓄積された信号電荷を対応する
垂直レジスタに読み出す。次に、期間■で前記信号電荷
を1/2段垂直転送しφV21φv3に電極下に蓄積す
る。その後、期間■でφvSを■Hレベルにすることに
よりフォトダイオード602.604に蓄積されている
信号電荷を読み出して、それぞれフォトダイオード60
1,603の信号電荷と混合し、前記混合電荷を第1フ
イールドの単位画素607,608の信号として出力す
る。
In the first field, the period during the vertical blanking period ■
By setting φVl to the ■H level, the signal charges accumulated in the photodiodes 601 and 603 are read out to the corresponding vertical registers. Next, in period (3), the signal charges are vertically transferred by 1/2 stage and accumulated under the electrodes in φV21φv3. After that, by setting φvS to ■H level in period ■, the signal charges accumulated in the photodiodes 602 and 604 are read out, and the signal charges stored in the photodiodes 602 and 604 are read out.
1,603 signal charges, and outputs the mixed charges as signals of unit pixels 607, 608 of the first field.

また、第2フイールドでは、期間■でφv3を■8レベ
ルにすることによってフォトダイオード602に蓄積さ
れている信号電荷を対応する垂直レジスタに読み出し、
期間■で1/2段垂直転送しφv4.φv1電極下に蓄
積する。次に期間■でφv1をVHレベルにすることに
よりフォトダイオード603に蓄積されている信号電荷
を読み出して、前記信号電荷と混合し、第2フイールド
の単位画素609の信号として出力する。以上のように
して、フィールド蓄積モードによる2:1インタ一レー
ス動作が実現できる。
In addition, in the second field, the signal charge accumulated in the photodiode 602 is read out to the corresponding vertical register by setting φv3 to the level ■8 in the period ■.
1/2 step vertical transfer in period ■φv4. Accumulates under the φv1 electrode. Next, in period (3), by setting φv1 to VH level, the signal charge accumulated in the photodiode 603 is read out, mixed with the signal charge, and output as a signal of the unit pixel 609 of the second field. In the manner described above, 2:1 interlace operation in field storage mode can be realized.

第7図(a)、(b)は、第5図に示した撮像素子を順
次走査動作(以下ノンインターレース動作と記す)させ
た例を示す。同図の例では、各フォトダイオードに対応
して3電極で1段が構成されている3相駆動の垂直レジ
スタを仮定し、また、トランスファゲート電極は垂直レ
ジスタの転送電極φv2が兼ねているものとする。
FIGS. 7(a) and 7(b) show an example in which the image sensor shown in FIG. 5 is subjected to a sequential scanning operation (hereinafter referred to as non-interlaced operation). In the example shown in the figure, we assume a three-phase drive vertical register in which one stage is composed of three electrodes corresponding to each photodiode, and the transfer gate electrode is also the transfer electrode φv2 of the vertical register. shall be.

第7図(a)は、1フレームの期間にφV21φv3の
各転送電極に印加する駆動パルス波形、第7図(b)は
第7図(a)の駆動パルスによる素子の動作を示す模式
図である。
FIG. 7(a) is a schematic diagram showing the driving pulse waveform applied to each transfer electrode of φV21φv3 during one frame period, and FIG. 7(b) is a schematic diagram showing the operation of the element by the driving pulse of FIG. 7(a). be.

垂直ブランキング期間中の期間■にφ9□をVHレベル
にすることによって、フォトダイオード701〜703
に蓄積された信号電荷をすべて同時に対応する垂直レジ
スタに読み出して、これらの電荷を単位画素の信号とし
て独立に出力する。
By setting φ9□ to VH level during the period ■ during the vertical blanking period, the photodiodes 701 to 703
All the signal charges accumulated in the pixel are simultaneously read out to the corresponding vertical registers, and these charges are independently outputted as a unit pixel signal.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

第6図(a)〜(c)の例では、標準テレビジョン方式
に適合した2:1インタ一レース動作が可能であるが、
隣り合う2個のフォトダイオードに対応して垂直レジス
タ1段の転送電極が形成されているために、すべてのフ
ォトダイオードの信号電荷を同時に独立に出力すること
は不可能である。
In the examples shown in FIGS. 6(a) to 6(c), 2:1 interlaced operation compatible with the standard television system is possible.
Since one stage of vertical register transfer electrodes is formed corresponding to two adjacent photodiodes, it is impossible to simultaneously and independently output signal charges from all photodiodes.

一方、第7図(a)、(b)の例では、各フォトダイオ
ードに対応して垂直レジスタ1段の転送電極が形成され
ており、すべてのフォトダイオードの信号電荷を同時に
独立に出力できるなめ、ノンインターレース動作による
高品質な再生画像を得ることができる。しかし、第6図
に示したような、隣り合う2個のフォトダイオードの信
号電荷を垂直レジスタ内で混合して単位画素の信号とし
て出力するインターレース動作を行なうことは不可能で
ある。
On the other hand, in the examples shown in FIGS. 7(a) and 7(b), one stage of vertical register transfer electrodes is formed corresponding to each photodiode, and the signal charges of all photodiodes can be output simultaneously and independently. , it is possible to obtain high-quality reproduced images due to non-interlaced operation. However, it is impossible to perform an interlace operation as shown in FIG. 6 in which the signal charges of two adjacent photodiodes are mixed in a vertical register and output as a signal of a unit pixel.

以上のように、従来の撮像素子では同一素子でインター
レース動作駆動とノンインターレース動作駆動を行なう
ことは不可能であるという欠点があった。
As described above, the conventional image pickup device has the drawback that it is impossible to perform interlace operation driving and non-interlace operation driving with the same element.

本発明の目的は、このような従来の欠点を除去した新し
い電荷転送撮像素子およびその駆動方法を提供すること
にある。
An object of the present invention is to provide a new charge transfer image sensor and a method for driving the same, which eliminates such conventional drawbacks.

〔課題を解決するための手段〕 本発明によれば、半導体基板上に二次元的に配列された
複数個の光電変換素子と、該光電変換素子に蓄積された
信号電荷を並列に転送する垂直レジスタと、前記各光電
変換素子から垂直レジスタへ電荷を転送するトランスフ
ァゲートを少なくとも備えており、前記垂直レジスタに
は前記各光電変換素子に対応してN個(Nは3以上の整
数)の転送電極が形成され、かつ(2N−1)個おきの
転送電極が共通に接続されていることを特徴とする電荷
転送撮像素子が得られる。
[Means for Solving the Problems] According to the present invention, a plurality of photoelectric conversion elements are arranged two-dimensionally on a semiconductor substrate, and a vertical transducer that transfers signal charges accumulated in the photoelectric conversion elements in parallel. It includes at least a register and a transfer gate that transfers charges from each of the photoelectric conversion elements to the vertical register, and the vertical register has N transfer gates (N is an integer of 3 or more) corresponding to each of the photoelectric conversion elements. A charge transfer image sensor is obtained in which electrodes are formed and every (2N-1) transfer electrodes are commonly connected.

さらに本発明によれば、前記の電荷転送撮像素子の駆動
方法において、1個の光電変換素子に対応するN電極で
1段が構成される駆動パルスを垂直レジスタの転送電極
に印加することを特徴とする電荷転送撮像素子の駆動方
法、ならびに前記の電荷転送撮像素子の駆動方法におい
て、垂直方向に隣り合う2個の光電変換素子に対応する
2N電極で1段が構成される駆動パルスを垂直レジスタ
の転送電極に印加することを特徴とする電荷転送撮像素
子の駆動方法が得られる。
Further, according to the present invention, in the above-described method for driving a charge transfer image sensor, a drive pulse in which one stage is composed of N electrodes corresponding to one photoelectric conversion element is applied to the transfer electrodes of the vertical register. In the method for driving a charge transfer image sensor and the method for driving the charge transfer image sensor described above, a drive pulse in which one stage is composed of 2N electrodes corresponding to two vertically adjacent photoelectric conversion elements is set in a vertical register. A method for driving a charge transfer image sensor is obtained, which is characterized in that a voltage is applied to the transfer electrode of the charge transfer image sensor.

〔作用〕[Effect]

本発明では、1個のフォトダイオードに対応してN個(
Nは3以上の整数)の転送電極が形成され、かつ(2N
−1)個おきの転送電極が共通に接続された垂直レジス
タを備えているため、1個のフォトダイオードに対応し
て1段を構成する駆動パルス、あるいは2個のフォトダ
イオードに対応して1段を構成する駆動パルスを印加す
ることによって、同一の撮像素子においてインターレー
スおよびノンインターレースの2種類の動作を実現する
ことが可能である。
In the present invention, N (
N is an integer of 3 or more) transfer electrodes are formed, and (2N
-1) Since every other transfer electrode is provided with a vertical register connected in common, a drive pulse forming one stage corresponding to one photodiode, or one driving pulse corresponding to two photodiodes is provided. By applying drive pulses forming stages, it is possible to realize two types of operation, interlaced and non-interlaced, in the same image sensor.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は、本発明の一実施例を示す模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention.

本素子の垂直レジスタ103では、各フォトダイオード
101に対応して3個の転送電極が形成されている。ま
た、トランスファゲート102の電極は垂直レジスタの
転送電極が兼ねている。転送電極はフォトダイオード2
個を繰り返しの単位として5個おきに共通に接続され、
駆動パルスを印加する6個の端子A〜Fを備えている。
In the vertical register 103 of this device, three transfer electrodes are formed corresponding to each photodiode 101. Further, the electrode of the transfer gate 102 also serves as the transfer electrode of the vertical register. Transfer electrode is photodiode 2
Each unit is a repeating unit, and every fifth unit is commonly connected.
It has six terminals A to F for applying driving pulses.

第2図は、第1図に示した撮像素子をノンインターレー
ス動作させる駆動方法の一実施例を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an embodiment of a driving method for causing the image sensor shown in FIG. 1 to operate in a non-interlaced manner.

本実施例では、第1図における端子AおよびDにφV1
、BおよびEにφ9□、CおよびFにφsj3の駆動パ
ルスを印加する。すなわち、各フォトダイオードに対応
して3電極で1段が構成された3相駆動の垂直レジスタ
として機能し、その動作は第7図に示した例と同一であ
る。
In this embodiment, φV1 is connected to terminals A and D in FIG.
, B and E are applied with a drive pulse of φ9□, and drive pulses of φsj3 are applied to C and F. That is, it functions as a three-phase drive vertical register in which one stage is composed of three electrodes corresponding to each photodiode, and its operation is the same as the example shown in FIG.

第3図は、第1図に示した撮像素子をフィールド蓄積モ
ードによるインターレース動作の駆動例を示す。
FIG. 3 shows an example of driving the image sensor shown in FIG. 1 in interlace operation in field accumulation mode.

同図の例では、第1図における端子AおよびBにφV1
、CおよびDにφV2、EおよびFにφV3の駆動パル
スを印加する。すなわち、2個のフォトダイオードに対
応して3電極で1段が構成された3相駆動の垂直レジス
タとして機能する。
In the example shown in the figure, φV1 is connected to terminals A and B in FIG.
, C and D, and a drive pulse of φV3 is applied to E and F. That is, it functions as a three-phase drive vertical register in which one stage is composed of three electrodes corresponding to two photodiodes.

第3図(a)および(b)は、それぞれ第1フイールド
、第2フイールドの垂直ブランキング期間における素子
の動作を示す模式図、第3図(C)および(d)は駆動
パルス波形を表わす波形図である。
FIGS. 3(a) and (b) are schematic diagrams showing the operation of the element during the vertical blanking period of the first field and the second field, respectively, and FIGS. 3(C) and (d) represent the driving pulse waveforms. FIG.

第1フイールドでは、期間■にφVlをVHレベルにす
ることによって、フォトダイオード301.303に蓄
積された信号電荷を対応する垂直レジスタに読み出す。
In the first field, the signal charges accumulated in the photodiodes 301 and 303 are read out to the corresponding vertical register by setting φVl to the VH level during the period (3).

次に、期間■■で前記信号電荷を2/3段垂直転送しφ
V3電極下に蓄積する。その後、期間■でφV3をVH
レベルにすることによりフォトダイオード302,30
3に蓄積されている信号電荷を読み出して、それぞれフ
ォトダイオード301.303の信号電荷を混合し、前
記混合電荷を第1フイールドの単位画素307.308
の信号として出力する。また、第2フイールドでは、期
間■でφV3で■Hレベルにすることによってフォトダ
イオード302に蓄積されている信号電荷を読み出し、
期間■で1/3段垂直転送しφVl電極下に蓄積する。
Next, in the period ■■, the signal charge is vertically transferred to 2/3 stages and φ
Accumulates under the V3 electrode. After that, in period ■, φV3 is set to VH
By leveling the photodiodes 302, 30
The signal charges accumulated in the photodiodes 301 and 303 are read out, and the signal charges of the respective photodiodes 301 and 303 are mixed, and the mixed charges are transferred to the unit pixels 307 and 308 of the first field.
output as a signal. In addition, in the second field, the signal charge accumulated in the photodiode 302 is read out by setting φV3 to the ■H level in the period ■,
During the period ■, the data is vertically transferred by 1/3 stage and accumulated under the φVl electrode.

次に期間■でφ9、を■Hレベルにすることによりフォ
トダイオード303に蓄積されている信号電荷を読み出
して、前記信号電荷と混合し、第2フイールドの単位画
素309の信号として出力する0以上のようにして、第
6図に示した従来例と同様にフィールド蓄積モードによ
る2:1インタ一レース動作が実現できる。
Next, in period (■), φ9 is set to ■H level, thereby reading out the signal charge accumulated in the photodiode 303, mixing it with the signal charge, and outputting it as a signal of the unit pixel 309 of the second field. In this manner, a 2:1 interlaced operation in field storage mode can be realized, similar to the conventional example shown in FIG.

第4図は、第1図に示した撮像素子を第3・図とは異な
るフィールド蓄積モードによるインターレース動作の駆
動例を示す、同図の例では、第1図における端子A〜F
にφVl〜φv6の駆動パルスを印加する。すなわち、
2個のフォトダイオードに対応して6電極で1段が構成
された6相駆動の垂直レジスタとして機能する。
FIG. 4 shows an example of driving the image sensor shown in FIG. 1 in an interlace operation in a field accumulation mode different from that shown in FIG.
Drive pulses of φVl to φv6 are applied to. That is,
It functions as a six-phase drive vertical register in which one stage is composed of six electrodes corresponding to two photodiodes.

第4図(a)および(b)は、それぞれ第1フイールド
、第2フイールドの垂直ブランキング期間における素子
の動作を示す模式図、第4図(C)および(d)は駆動
パルス波形を表わす波形図である。
FIGS. 4(a) and (b) are schematic diagrams showing the operation of the element during the vertical blanking period of the first field and the second field, respectively, and FIGS. 4(C) and (d) represent the drive pulse waveforms. FIG.

転送電極が蓄積領域のみでバリア領域を備えていない電
荷転送素子では、電荷転送中に隣り合う信号電荷を分離
するために2相分の転送電極がオフ状態となる期間があ
り、最大信号電荷量はこの状態で制限される。
In a charge transfer element in which the transfer electrode has only an accumulation region and no barrier region, there is a period during which the transfer electrodes for two phases are off in order to separate adjacent signal charges during charge transfer, and the maximum signal charge amount is restricted in this state.

第3図の例では、2個のフォトダイオードに対応して1
段を構成する6個の電極に2電極毎に同相のパルスを印
加しているために、すべての電極長が同一と仮定すると
、1段あたりの2/6電極に蓄積できる電荷量で最大信
号量が規定される。
In the example shown in Figure 3, one photodiode corresponds to two photodiodes.
Since in-phase pulses are applied every two electrodes to the six electrodes that make up the stage, assuming that all electrode lengths are the same, the maximum signal can be achieved with the amount of charge that can be accumulated in 2/6 electrodes per stage. Amount is specified.

一方、第4図の例では、2個のフォトダイオードに対応
して1段を構成する6個の電極にそれぞれ異なる相のパ
ルスを印加しており、1段あたりの4/6電極に蓄積で
きる電荷量で最大信号量が規定されるために、第3図の
例の2倍となる。
On the other hand, in the example shown in Figure 4, pulses of different phases are applied to six electrodes that constitute one stage corresponding to two photodiodes, and can be accumulated in 4/6 electrodes per stage. Since the maximum signal amount is defined by the amount of charge, it is twice as large as the example shown in FIG.

第1フイールドでは、φv1〜φv4がオン状態になっ
ている期間■にφV2を■Hレベルにすることによって
、フォトダイオード401,403に蓄積された信号電
荷を対応する垂直レジスタに読み出す。
In the first field, the signal charges accumulated in the photodiodes 401 and 403 are read out to the corresponding vertical registers by setting φV2 to the ■H level during the period ■ when φv1 to φv4 are in the on state.

次に、期間■で前記信号電荷を1/2段垂直転送しφv
4〜φv1電極下に蓄積する。その後、期間■でφV5
をVHレベルにすることによりフォトダイオード402
,404に蓄積されている信号電荷を読み出して、それ
ぞれフォトダイオード401.403の信号電荷と混合
し、前記混合電荷を第1フイールドの単位画素407,
408信号として出力する。
Next, in period ■, the signal charge is vertically transferred by 1/2 stage and φv
Accumulates under the 4 to φv1 electrodes. After that, φV5 in period ■
By setting the voltage to VH level, the photodiode 402
, 404 are read out and mixed with the signal charges of the photodiodes 401, 403, respectively, and the mixed charges are transferred to the unit pixels 407, 404 of the first field.
Output as a 408 signal.

また、第2フイールドでは、φV4〜φVlがオン状態
になっている期間■でφV、を■□レベルにすることに
よってフォトダイオード402,404に蓄積されてい
る信号電荷を読み出し、期間■で1/2段垂直転送しφ
v1〜φv4電極下に蓄積する。次に期間■でφV1を
VHレベルにすることによりフォトダイオード403に
蓄積されている信号電荷を読み出して前記信号電荷と混
合し、第2フイールドの単位画素409の信号として出
力する。
In addition, in the second field, the signal charges accumulated in the photodiodes 402 and 404 are read out by setting φV to the ■□ level during the period ■ when φV4 to φVl are in the on state, and the signal charges accumulated in the photodiodes 402 and 404 are read out in the period ■. 2-stage vertical transfer φ
Accumulates under the v1 to φv4 electrodes. Next, in period (3), by setting φV1 to the VH level, the signal charge accumulated in the photodiode 403 is read out, mixed with the signal charge, and output as a signal of the unit pixel 409 of the second field.

以上のようにして、本実施例においても第6図に示した
従来例と同様にフィールド蓄積モードによる2:1イン
タ一レース動作が実現できる。
As described above, in this embodiment as well, 2:1 interlace operation in the field accumulation mode can be realized, similar to the conventional example shown in FIG.

なお、ここで説明した実施例では1個のフォトダイオー
ドに対して3電極が形成されている例について述べたが
、4電極以上が形成されている場合にも本発明を適用で
きることは明らかである。
In addition, in the embodiment described here, an example was described in which three electrodes are formed for one photodiode, but it is clear that the present invention can be applied to cases in which four or more electrodes are formed. .

また、実施例で述べたフィールド蓄積モードによる2:
1インタ一レース動作だけではなく、フレーム蓄積モー
ドによる2:1インタ一レース動作も可能である。
In addition, 2 according to the field accumulation mode described in the embodiment:
Not only 1:1 interlace operation but also 2:1 interlace operation with frame accumulation mode is possible.

さらに、本実施例では、垂直レジスタの転送電極がトラ
ンスファゲート電極の機能を兼ねた例を示したが、トラ
ンスファゲート電極が独立した構成となっていても本発
明を適用できる。
Further, although this embodiment shows an example in which the transfer electrode of the vertical register also functions as the transfer gate electrode, the present invention can be applied even if the transfer gate electrode has an independent configuration.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、1個のフォトダ
イオードに対応してN個(Nは3以上の整数)の転送電
極が形成され、かつ(2N−1)個おきの転送電極が共
通に接続された垂直レジスタを備えた電荷転送撮像素子
において、1個のフォトダイオードに対応して1段を構
成する駆動パルスを印加することによってノンインター
レース動作が、また2個のフォトダイオードに対応して
1段を構成する駆動パルスを印加することによってイン
ターレース動作が実現できる。すなわち、同一の撮像素
子にお))てノンインターレースとインターレースの2
種類の動作が可能となるという効果がある。
As explained above, according to the present invention, N transfer electrodes (N is an integer of 3 or more) are formed corresponding to one photodiode, and every (2N-1) transfer electrodes are formed. In a charge transfer image sensor equipped with commonly connected vertical registers, non-interlaced operation can be achieved by applying a drive pulse that constitutes one stage corresponding to one photodiode, and it can also be applied to two photodiodes. Interlace operation can be realized by applying driving pulses constituting one stage. In other words, non-interlaced and interlaced images are recorded on the same image sensor.
This has the effect of enabling different types of operations.

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

第1図は本発明によるインターライン転送型電荷転送撮
像素子の模式図、第2図は本発明によるノンインターレ
ース動作を示す模式図、第3図(a)〜(d)は本発明
によるフィールド蓄積モードによるインターレース動作
を示す模式図および波形図、第4図(a)〜(d)は本
発明による第3図とは異なうフィールド蓄積モードによ
るインターレース動作を示す模式図および波形図、第5
図は従来のインターライン転送型電荷転送撮像素子の模
式図、第6図(a)〜(c)は従来素子におけるフィー
ルド蓄積モードによるインターレース動作を示す波形図
および模式図、第7図(a)。 (b)は従来素子におけるノンインターレース動作を示
す波形図および模式図である。 101.201〜204,301〜304゜401〜4
04,501,601〜604,701〜703・・・
フォトダイオード、102,205.305,405,
502,605,704・・・トランスファゲート、1
03,206,306゜406.503,606,70
5・・・垂直レジスタ、307、 308. 407.
 408. 607. 608・・・第1フイールドの
単位画素、309.409609・・・第2フイールド
の単位画素、504・・・水平レジスタ、505・・電
荷検出部。
FIG. 1 is a schematic diagram of an interline transfer type charge transfer image sensor according to the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing non-interlaced operation according to the present invention, and FIGS. 3(a) to (d) are field accumulation diagrams according to the present invention. Schematic diagrams and waveform diagrams showing interlacing operation depending on the mode, FIGS.
The figure is a schematic diagram of a conventional interline transfer type charge transfer image sensor, Figures 6 (a) to (c) are waveform diagrams and schematic diagrams showing interlace operation in field accumulation mode in the conventional element, and Figure 7 (a). . (b) is a waveform diagram and a schematic diagram showing non-interlace operation in a conventional element. 101.201~204,301~304°401~4
04,501,601-604,701-703...
Photodiode, 102,205.305,405,
502,605,704...Transfer gate, 1
03,206,306°406.503,606,70
5... Vertical register, 307, 308. 407.
408. 607. 608... Unit pixel of first field, 309.409609... Unit pixel of second field, 504... Horizontal register, 505... Charge detection section.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)半導体基板上に二次元的に配列された複数個の光
電変換素子と、該光電変換素子に蓄積された信号電荷を
並列に転送する垂直レジスタと、前記各光電変換素子か
ら垂直レジスタへ電荷を転送するトランスファゲートを
少なくとも備えており、前記垂直レジスタには前記各光
電変換素子に対応してN個(Nは3以上の整数)の転送
電極が形成され、かつ(2N−1)個おきの転送電極が
共通に接続されていることを特徴とする電荷転送撮像素
子。
(1) A plurality of photoelectric conversion elements two-dimensionally arranged on a semiconductor substrate, a vertical register that transfers signal charges accumulated in the photoelectric conversion elements in parallel, and from each of the photoelectric conversion elements to the vertical register. The vertical register includes at least a transfer gate for transferring charges, and the vertical register has N (N is an integer of 3 or more) transfer electrodes corresponding to each of the photoelectric conversion elements, and (2N-1) transfer electrodes. A charge transfer image sensor characterized in that alternate transfer electrodes are commonly connected.
(2)1個の光電変換素子に対応するN電極で1段が構
成される駆動パルスを垂直レジスタの転送電極に印加す
ることを特徴とする請求項(1)記載の電荷転送撮像素
子の駆動方法。
(2) Driving the charge transfer image sensor according to claim (1), characterized in that a drive pulse in which one stage is composed of N electrodes corresponding to one photoelectric conversion element is applied to the transfer electrode of the vertical register. Method.
(3)垂直方向に隣り合う2個の光電変換素子に対応す
る2N電極で1段が構成される駆動パルスを垂直レジス
タの転送電極に印加することを特徴とする請求項(1)
記載の電荷転送撮像素子の駆動方法。
(3) Claim (1) characterized in that a drive pulse in which one stage is formed by 2N electrodes corresponding to two vertically adjacent photoelectric conversion elements is applied to the transfer electrode of the vertical register.
A method of driving the charge transfer image sensor described above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002354345A (en) * 2001-05-23 2002-12-06 Sony Corp Drive device and driving method of solid-state image pickup device
US7038723B1 (en) 1999-04-26 2006-05-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Solid state imaging device, method for driving the same and camera using the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7038723B1 (en) 1999-04-26 2006-05-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Solid state imaging device, method for driving the same and camera using the same
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