JPH03145285A - Solid-state image pickup device - Google Patents

Solid-state image pickup device

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JPH03145285A
JPH03145285A JP1281985A JP28198589A JPH03145285A JP H03145285 A JPH03145285 A JP H03145285A JP 1281985 A JP1281985 A JP 1281985A JP 28198589 A JP28198589 A JP 28198589A JP H03145285 A JPH03145285 A JP H03145285A
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output
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solid
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流石 三夫
Yuji Ide
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Toshiba Corp
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Abstract

PURPOSE:To suppress waveform deterioration by reading channels signals from plural horizontal transfer registers in phase when the signals are outputted, adjusting the phase of the outputs and adding them in phase so as to obtain one time serial signal output. CONSTITUTION:The device is provided with charge coupling elements H-1, H-2 formed by reading outputs of horizontal transfer registers in phase, a delay means 11 adjusting the relation of phase between outputs of the horizontal transfer registers, and an adder means 20 adding each output of the horizontal transfer register after the adjustment of the relation of phase by the delay means 11 to form one time series signal. Thus, plural channel signals outputted from CCD terminals of the charge coupling elements H-1, H-2 are subject to phase adjustment between plural channels through the delay means 11 and the adder means 20 forms the plural outputs after phase adjustment into one time series signal output. Thus, the waveform deterioration due to the interference between channels.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) この発明は、固体撮像装置の改良に係り、更に詳しくは
画像を光電変換すると同時に、信号電荷として蓄積し、
蓄積電荷を電荷結合素子(Charge Couple
d Devices、以下rCCDJと略称する)を用
いて転送し、画像信号を取り出すCCD形固体撮像装置
に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Field of Application) The present invention relates to improvement of a solid-state imaging device, and more specifically, to photoelectrically convert an image and at the same time accumulate it as a signal charge,
The accumulated charge is transferred to a charge coupled device (Charge Couple).
The present invention relates to a CCD type solid-state imaging device that transfers image signals using CCD devices (hereinafter abbreviated as rCCDJ) and extracts image signals.

(従来の技術) 従来の、この種のCCD形固体撮像装置30は第21図
に示すごとく構成されていた。すなわち駆動回路の素子
部A−1は、CCDにより構成される複数本の垂直転送
レジスタv−1,・・・、V−〇を、それぞれCCDに
より構成されている2本の水平転送レジスタH−1及び
H−2に接続すると共に、 各垂直転送レジスタv−1,・・・、V−nに、複数の
フォトダイオードPDII、PD12.PDI−;・・
コ、・・・;PD、、、PD、2.・・・、PD、、を
互いにマトリックス(Matrlx)状に配列するよう
にして接続し、画像(図示せず)に対応する複数の画素
に光電変換できるように構成し、同時に光電変換された
信号電荷を、水平分離ゲートHGに対して、第24図に
示す波形の信号パルスφHGを送り水平転送レジスタH
−1及びH−2へ、一画素おきに交互に振り分けるよう
に構成していた。
(Prior Art) A conventional CCD type solid-state imaging device 30 of this type was constructed as shown in FIG. 21. That is, the element section A-1 of the drive circuit connects a plurality of vertical transfer registers v-1, . 1 and H-2, and a plurality of photodiodes PDII, PD12 . PDI-;・・
ko,...;PD,,,PD,2. . . , PD, , are connected to each other in a matrix (Matrlx) arrangement so that they can be photoelectrically converted into a plurality of pixels corresponding to an image (not shown), and the photoelectrically converted signals are simultaneously A signal pulse φHG having the waveform shown in FIG. 24 is sent to the horizontal separation gate HG to transfer the charge to the horizontal transfer register H.
The configuration was such that every other pixel was alternately distributed to -1 and H-2.

また、水平転送レジスタH−1及びH−2には、図中右
側から左側に向って、順次転送電極H1゜H2,・・・
が設けられ、出力側には水平転送レジスタH−1とH−
2に接続された最終電極H2oと、最終電極H2oの左
側には水平転送レジスタH−2端部に終端電極H1oが
配され、水平転送レジスタH−2により転送された信号
電荷を一画素分遅延させる構成になっている。
Further, horizontal transfer registers H-1 and H-2 have transfer electrodes H1, H2, . . . sequentially from the right side to the left side in the figure.
is provided, and horizontal transfer registers H-1 and H- are provided on the output side.
On the left side of the final electrode H2o, a terminal electrode H1o is arranged at the end of the horizontal transfer register H-2, and the signal charge transferred by the horizontal transfer register H-2 is delayed by one pixel. It is configured to allow

また、最終電極H2o及び終端電極H1oの左側には駆
動回路Aのリセット部A−2が設けられ(B!E略構成
を、水平転送レジスタH−1,H−2との関係において
第22図に示す)、リセット部A−2の出力側には加算
回路20a(第21図参照)が設けられ、水平転送レジ
スタH−1及びH−2の出力outl及び2の出力を加
え、一の時系列信号出力として出力する構成になってい
た。
Further, a reset section A-2 of the drive circuit A is provided on the left side of the final electrode H2o and the terminal electrode H1o (see FIG. ), an adder circuit 20a (see FIG. 21) is provided on the output side of the reset section A-2, which adds the outputs outl and 2 of the horizontal transfer registers H-1 and H-2, and adds the outputs of the horizontal transfer registers H-1 and H-2. It was configured to output as a series signal output.

上述した構成の固体撮像装置30により、所定の画像を
読み出すときは、水平転送レジスタH−1、H−2によ
る信号画像の開始前に、最初、H−2上において転送電
極Hl下へ振り分けられた信号電荷を、転送電極H2下
へ転送し、次いで第24図に示すごとく180度位相の
ずれたパルスφH1,φH2で、信号電荷を順次交互に
出力側(左方)へ転送させる。
When reading a predetermined image using the solid-state imaging device 30 configured as described above, before the horizontal transfer registers H-1 and H-2 start the signal image, the image is first distributed on H-2 and below the transfer electrode H1. Then, as shown in FIG. 24, the signal charges are transferred to the output side (to the left) alternately using pulses φH1 and φH2 that are 180 degrees out of phase.

このようにして信号電荷は、最終電極H2oへ転送され
る。この最終電極H2oに対し水平転送パルスφH2(
第24図参照のこと)とは別に、矩形波駆動を行うこと
により出力波形の劣化を抑えている。
In this way, the signal charge is transferred to the final electrode H2o. Horizontal transfer pulse φH2(
(See FIG. 24) In addition to this, deterioration of the output waveform is suppressed by performing rectangular wave driving.

最終電極H2o及びHl。下へ転送された信号電荷は、
最終電極H2,,終端電極H1o左方に設けた駆動回路
10のリセット部A−2を通って出力outlとなる。
Final electrodes H2o and Hl. The signal charge transferred downward is
It passes through the reset section A-2 of the drive circuit 10 provided on the left side of the final electrode H2, , and the terminal electrode H1o, and becomes the output outl.

また、水平転送レジスタH−2により転送されてきた信
号電荷も、同様に同時に最終電極H2oに到達する。し
かし、水平転送レジスタH−2によって転送されてきた
信号電荷は、H−1により転送されてきた信号電荷に比
べて、一画素分遅延させて出力させなくてはならず、こ
の一画素分の遅延を行なうのが終端電極H1oである。
Further, the signal charges transferred by the horizontal transfer register H-2 also arrive at the final electrode H2o at the same time. However, the signal charges transferred by horizontal transfer register H-2 must be output with a delay of one pixel compared to the signal charges transferred by H-1, The terminal electrode H1o performs the delay.

終端電極Hl oも、最終電極H2o同様、矩形波で駆
動することにより、第24図に示すごとく、H,−2の
出力out2の波形劣化を抑止できる。
By driving the terminal electrode Hlo with a rectangular wave similarly to the final electrode H2o, it is possible to suppress the waveform deterioration of the output out2 of H, -2, as shown in FIG.

終端電極H1o通過後は出力0utlと全く同じ径路を
取る。
After passing through the terminal electrode H1o, it takes exactly the same route as the output 0utl.

このようにして、水平転送レジスタH−1,H−2から
得られた二出力(outl、out2)は、第21図に
示すように、加算回路20aへ入力し、両者を加えて水
平方向の画素数に相当する解像度を得ることができる。
In this way, the two outputs (outl, out2) obtained from the horizontal transfer registers H-1 and H-2 are input to the adder circuit 20a, as shown in FIG. A resolution corresponding to the number of pixels can be obtained.

第24図は、加算する一例として、パルスSPIでou
tlの信号をケートし、パルスSP2でout2の信号
をゲートし、2つの信号出力を加算する例である。
FIG. 24 shows an example of adding ou with pulse SPI.
This is an example in which the tl signal is gated, the out2 signal is gated with the pulse SP2, and the two signal outputs are added.

従来は上述したCCD形の固体撮像装置30を、以上の
よ、うにして駆動していたが、このような駆動では、C
CD出力時に、2つの出力信号間に一画素分、(つまり
180度)の位相差を有せしめるためには、第24図に
示すタイミングチャートに掲載しているように、水平転
送レジスタH−1及びH−2から得られる出力のリセッ
ト動作を、位相が180度異なる二種類のパルスで行な
う必要がある。リセットパルスと出力波形との位相関係
はoutlの出力期間には、out2のリセットパルス
φRS2が、またout2の出力期間にはoutlのリ
セットパルスφR3Iを加える。
Conventionally, the above-mentioned CCD type solid-state imaging device 30 was driven as described above, but in such driving, the CCD type solid-state imaging device 30 is
In order to have a phase difference of one pixel (that is, 180 degrees) between two output signals when outputting a CD, as shown in the timing chart shown in FIG. It is necessary to perform the reset operation of the output obtained from H-2 and H-2 using two types of pulses whose phases differ by 180 degrees. Regarding the phase relationship between the reset pulse and the output waveform, the reset pulse φRS2 of out2 is applied during the output period of outl, and the reset pulse φR3I of outl is applied during the output period of out2.

リセット部A−2の概略構成は第22図のように構成さ
れており、水平転送レジスタH−1及びH−2によって
転送されてきた信号電荷は最終電極H2゜および最終電
極H1゜を経て、センス容量C,,C2を介して電圧信
号として出力される(outl、out2)。このとき
、−画素毎の出力を検出後、MOSFETQ+ 、Q2
のゲートに第24図に示す波形のリセットパルスφRS
I。
The general configuration of the reset section A-2 is as shown in FIG. 22, and the signal charges transferred by the horizontal transfer registers H-1 and H-2 pass through the final electrode H2° and the final electrode H1°, It is output as a voltage signal via the sense capacitors C, , C2 (outl, out2). At this time, after detecting the output for each pixel, MOSFETQ+, Q2
A reset pulse φRS with the waveform shown in FIG. 24 is applied to the gate of
I.

φRS2を加えてM OS F E T Q r 、 
Q 2を「オン」状態にし、センス容量C,,C2に蓄
積された信号電荷をリセットドレインRDに排出し、リ
セット動作を行なわせる。
Add φRS2 and M OS F E T Q r ,
Q2 is turned on, and the signal charges accumulated in the sense capacitors C, C2 are discharged to the reset drain RD to perform a reset operation.

(発明が解決しようとする課題) ところが、上述した二つの出力路outl。(Problem to be solved by the invention) However, the two output paths outl mentioned above.

out2は同一チップ上に設けられており、完全にチャ
ネル間の干渉をなくすることは難かしく、相互のリセッ
トパルスの位相によるチャネル間の干渉によって、それ
ぞれの出力波形が著るしく劣化するいという厄介な問題
があった。
out2 is provided on the same chip, so it is difficult to completely eliminate interference between channels, and interference between channels due to the phases of mutual reset pulses can significantly degrade each output waveform. There was a problem.

また、水平転送レジスタを2本もつ構造のCCDC固形
撮像装置では、水平方向の画素数が多く、水平転送の駆
動周波数が高い場合が多い。このため、高解像度化を目
指し、画素数を増加させるに従って、チャネル間の干渉
による出力波形の劣化がより大きく影響するいう不都合
な問題も有していた。このような波形劣化は、少くとも
2本の水平転送レジスタを有するCCDにおいて、CC
Dからの出力の時点で2チヤンネルの出力信号を一画素
分ずらした状態で出力させるには、180度位相が違っ
ている二種のリセットパルスが必要である。他方、2種
のリセットパルスによって生ずるチャネル間干渉による
出力波形劣化という現象は避けることのできない本質的
な問題であるという点を考慮し、CCDから出力された
時点では2チャネル信号を同位相で読み出し、これによ
り2チャネル間干渉による出力波形の劣化を抑止し、高
画質の画像を読み出せる固体撮像装置を提供しようとす
るものである。
Further, in a CCDC solid-state imaging device having a structure having two horizontal transfer registers, the number of pixels in the horizontal direction is large, and the drive frequency for horizontal transfer is often high. For this reason, as the number of pixels is increased with the aim of achieving higher resolution, there has been an inconvenient problem in that the deterioration of the output waveform due to interference between channels becomes more significant. Such waveform deterioration is caused by the CCD in a CCD having at least two horizontal transfer registers.
In order to output the output signals of two channels shifted by one pixel at the time of output from D, two types of reset pulses having a phase difference of 180 degrees are required. On the other hand, considering that the phenomenon of output waveform deterioration due to inter-channel interference caused by two types of reset pulses is an essential problem that cannot be avoided, two channel signals are read out in the same phase at the time they are output from the CCD. This aims to provide a solid-state imaging device that can suppress deterioration of the output waveform due to interference between two channels and read out high-quality images.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段) 以上の課題を達成するためのこの発明の固体撮像装置の
基本構成の一つは(請求項(1))、第1図に示すごと
< CODで構成され、互いに平行に配列された複数本
の垂直転送レジスタv−1゜・・・、V−nと水平転送
レジスタH−1,・・・、H−2とを備え、かつ複数本
の垂直転送レジスタV−1、・・・、V−nのそれぞれ
に、受光した画像を光電変換し信号電荷を垂直転送レジ
スタへ伝送する光電変換素子PDaを複数個設けて成る
固体撮像装置において、 前記複数本の水平転送レジスタH−1,H−2は各々の
水平転送レジスタH−1.H−2間の出力を同位相で読
み取り可能に形成した電荷結合素子H−1,H−2と、
各々の水平転送レジスタの出力間の位相関係を調整する
遅延手段11と、この遅延手段11により位相関係調整
後の、水平転送レジスタの各々の出力を加算して、一の
時系列的信号にする加算手段20を設けたことを特徴と
するものである。
(Means for Solving the Problems) One of the basic configurations of the solid-state imaging device of the present invention for achieving the above-mentioned problems (claim (1)) is as shown in FIG. A plurality of vertical transfer registers V-1,..., V-n and horizontal transfer registers H-1,..., H-2 arranged in parallel to each other, and a plurality of vertical transfer registers V -1, . Transfer registers H-1, H-2 are horizontal transfer registers H-1. charge-coupled devices H-1 and H-2 formed so that outputs between H-2 can be read in the same phase;
A delay means 11 for adjusting the phase relationship between the outputs of each horizontal transfer register; and a time-series signal by adding the outputs of each horizontal transfer register after the phase relationship has been adjusted by the delay means 11. This is characterized in that an adding means 20 is provided.

第1図の固体撮像装置の駆動回路10の素子部A−1は
、CCDで構成された複数本の垂直転送レジスタV−1
,V−2,・・・、Vn;及び水平転送レジスタH−1
,H−2のうち、水平転送レジスタH−1,H−2は、
第2図に示すごとく水平転送レジスタH−1.H−2間
の出力を同位相で読み取り可能にするため、同一段数に
形成され、出力側端部に最終電極H0が設けられている
。また、垂直転送レジスタV−1,V−2,・・・ V
−n中をそれぞれ転送されてきた信号電荷は、水平分離
ゲー)HGにより水平転送レジスタH−1゜H−2へ一
画素ごとに振り分けられる。
The element section A-1 of the drive circuit 10 of the solid-state imaging device shown in FIG.
, V-2, ..., Vn; and horizontal transfer register H-1
, H-2, horizontal transfer registers H-1 and H-2 are:
As shown in FIG. 2, horizontal transfer register H-1. In order to make it possible to read the output between H-2 in the same phase, the number of stages is the same, and the final electrode H0 is provided at the output side end. In addition, vertical transfer registers V-1, V-2, ... V
The signal charges transferred through -n are distributed pixel by pixel to horizontal transfer registers H-1 and H-2 by a horizontal separation gate HG.

そして、水平転送レジスタH−1,H−2の出力側には
、第3図に示すリセット部A−2が設けられ、出力アン
プFDAI、FDA2及びリセットR8により、リセッ
トあるいは出力される構成になっている。
A reset section A-2 shown in FIG. 3 is provided on the output side of the horizontal transfer registers H-1 and H-2, and is configured to be reset or output by the output amplifiers FDAI, FDA2 and reset R8. ing.

また、この発明にかかる固体撮像装置のもう1つの基本
構成は(請求項(2))、第4図示すごとく、CCDで
構成され、互いに垂直に配列された複数本の垂直転送レ
ジスタと水平転送レジスタとを備え、かつ複数本の垂直
転送レジスタのそれぞれに、受光した画像を光電変換し
信号電荷を垂直転送レジスタへ伝送する光電変換素子を
複数個設けて成る固体撮像装置において、 前記複数本の水平転送レジスタは各々の水平転送レジス
タの出力信号の位相関係を保持して遅延させるごとく構
成した電荷結合素子H−1,H−2aと、この水平転送
レジスタに遅延動作停止バイアス設定手段10aと、各
水平転送レジスタの力を同位相で読み取るための駆動手
段と、各々の水平転送レジスタの出力の位相関係を調整
する遅延手段11と、当該遅延手段11による位相関係
調整後の、各々の水平転送レジスタの出力を加算して、
一の時系列信号にする加算手段20を設けたことを特徴
とするものである。
Another basic configuration of the solid-state imaging device according to the present invention (claim (2)) is that, as shown in FIG. register, and each of the plurality of vertical transfer registers is provided with a plurality of photoelectric conversion elements for photoelectrically converting a received image and transmitting a signal charge to the vertical transfer register, The horizontal transfer register includes charge-coupled devices H-1 and H-2a configured to maintain and delay the phase relationship of the output signal of each horizontal transfer register, and a delay operation stop bias setting means 10a for the horizontal transfer register. A driving means for reading the force of each horizontal transfer register in the same phase, a delay means 11 for adjusting the phase relationship between the outputs of each horizontal transfer register, and each horizontal transfer after the phase relationship is adjusted by the delay means 11. Add the outputs of the registers and
The present invention is characterized in that an adding means 20 is provided for converting the signals into one time-series signal.

ただし、請求項(2)の固体撮像装置の駆動回路10の
素子部A−2及びリセット部A−2は第22図及び第2
3図に示すと同じ構成にしたものを用いる。
However, the element section A-2 and the reset section A-2 of the drive circuit 10 of the solid-state imaging device according to claim (2) are shown in FIGS.
The same configuration as shown in Figure 3 is used.

(作用) 以上のように、請求項(1)の固体撮像装置30− I
では水平転送レジスタのCCD端から同位相で出力され
た複数チャネル信号は、CCD端から出力され、その後
一の信号出力を遅延手段11を通して、複数チャネル間
の位相調整を行った後、位相調整後の複数出力を加算手
段20により一本の時系列信号出力にするからチャネル
間の干渉による波形劣化が大幅に抑圧される。
(Function) As described above, the solid-state imaging device 30-I of claim (1)
Then, the multiple channel signals outputted from the CCD end of the horizontal transfer register in the same phase are output from the CCD end, and then one signal output is passed through the delay means 11 to adjust the phase between the multiple channels. Since the plurality of outputs are converted into a single time-series signal output by the adding means 20, waveform deterioration due to interference between channels is greatly suppressed.

また、請求項(2)にかかる固体撮像装置30■は、従
来構造のCCDを用い、バイアス設定手段によりCCD
内に設けられた遅延動作を停止させ、また同位相駆動手
段によりCCDを駆動することにより、水平転送レジス
タからの出力を同位相で読み取り出すことができる。そ
して、その後は請求項(1)の固体撮像装置30−■と
同様に、一方の出力信号を遅延手段11を通して複数チ
ャネル信号間の位相調整を行い、各出力を加算手段20
を通して一本の時系列信号にするから、チャネル間の干
渉による波形劣化は大幅に抑圧される。
Further, the solid-state imaging device 30■ according to claim (2) uses a CCD of a conventional structure, and uses a bias setting means to control the CCD.
The outputs from the horizontal transfer registers can be read out in the same phase by stopping the delay operation provided therein and driving the CCD by the in-phase driving means. Then, similarly to the solid-state imaging device 30-■ of claim (1), one output signal is passed through the delay means 11 to adjust the phase between the plurality of channel signals, and each output is added to the addition means 20.
Since it is converted into a single time-series signal through the channels, waveform deterioration due to interference between channels is greatly suppressed.

(実施例) 次に、図面に基づいてこの発明にかかる固体撮像装置の
実施例について説明する。
(Example) Next, an example of the solid-state imaging device according to the present invention will be described based on the drawings.

実施例1: 第5図及び第13図は、この発明の請求項(1)の固体
撮像装置30−1の第1の実施例の概略構成を示すブロ
ック図及び駆動回路10の駆動パルス波形のタイミング
チャート図である。
Embodiment 1: FIGS. 5 and 13 are block diagrams showing a schematic configuration of a first embodiment of a solid-state imaging device 30-1 according to claim (1) of the present invention, and diagrams of drive pulse waveforms of the drive circuit 10. It is a timing chart figure.

第5図中、H−1,H−2は水平転送レジスタ間の出力
を同位相で読み出し可能に形成したCCDであり、ll
aは転送レジスタH−1,H−2から同位相で出力され
た2CCD出力の一方を通すことにより位相調整するア
ナログ遅延線(以下、rDLYJと略記する)、11b
はゲート回路である。
In FIG. 5, H-1 and H-2 are CCDs formed so that outputs between horizontal transfer registers can be read out in the same phase.
a is an analog delay line (hereinafter abbreviated as rDLYJ) that adjusts the phase by passing one of the two CCD outputs output in the same phase from the transfer registers H-1 and H-2; 11b;
is a gate circuit.

そして、水平分離ゲートHGに第13図に示す波形のパ
ルスφHGが加えられ「オン」状態になると、垂直転送
レジスタV−1,・・・ V−nにより転送された信号
電荷は水平転送レジスタH−1゜H−2に振り分けられ
、さらに水平転送レジスタH−1.H−2上の転送電極
H1,H2に第13図に示す波形の水平転送パルスφH
1,φH2が加えられると、転送電極H1,H2下の信
号電荷は最終電極H8へ転送される。
Then, when a pulse φHG having the waveform shown in FIG. 13 is applied to the horizontal separation gate HG to turn it into an "on" state, the signal charges transferred by the vertical transfer registers V-1, ... V-n are transferred to the horizontal transfer register H. -1°H-2, and further distributed to horizontal transfer register H-1. A horizontal transfer pulse φH having a waveform shown in FIG. 13 is applied to transfer electrodes H1 and H2 on H-2.
When 1 and φH2 are added, the signal charges under the transfer electrodes H1 and H2 are transferred to the final electrode H8.

このタイミングで駆動した場合、水平転送を開始する前
に、水平転送レジスタH−1とH−2に振り分けられた
信号電荷は同一列上に揃えられた後、水平転送が行なわ
れるため、H−1,H−2とも最終電極に至るまでの転
送電極の段数が等しく、同位相で出力される。
When driving at this timing, before starting horizontal transfer, the signal charges distributed to horizontal transfer registers H-1 and H-2 are aligned on the same column, and then horizontal transfer is performed. 1 and H-2 have the same number of stages of transfer electrodes up to the final electrode, and are output in the same phase.

さらに水平転送レジスタH−1及びH−2の出力は最終
電極H8を介して、本実施例の固体撮像装置30aのリ
セット部A−2(リセット部A2の概略構成は第3図に
示す)に接続し、出力アンブFDAI、FDA2及びリ
セットR3(第3図参照)により、ゲートに第13図に
示すごときリセットパルスφRSが加えられると、MO
SFEFは「オン」状態になり、リセット容Jt c 
1゜C2に蓄えられた信号電荷はリセットドレインRD
へ排出され、リセット動作が行われる。
Furthermore, the outputs of the horizontal transfer registers H-1 and H-2 are sent to the reset section A-2 (the schematic configuration of the reset section A2 is shown in FIG. 3) of the solid-state imaging device 30a of this embodiment via the final electrode H8. When a reset pulse φRS as shown in FIG. 13 is applied to the gate by the output amplifiers FDAI, FDA2 and reset R3 (see FIG. 3), the MO
SFEF is in the “on” state and the reset capacity Jt c
1°The signal charge stored in C2 is reset drain RD
and a reset operation is performed.

本実施例での駆動においては、従来例と異なり、互いの
チャンネルの信号期間にもう一方のリセットパルスの位
相が存在しないため、リセットパルスによるチャンネル
間の干渉による波形劣化は従来に比べ大幅に改善される
。以下、同一位相で出力されたCCD出力0UTI、0
UT2のうち、OUTは、DLYllaを通すことによ
り位相調整を行なった後、それぞれの信号期間をSPI
In the drive of this embodiment, unlike the conventional example, the phase of the other reset pulse does not exist in the signal period of each channel, so waveform deterioration due to interference between channels due to the reset pulse is significantly improved compared to the conventional example. be done. Below, CCD output 0UTI, 0 outputted in the same phase
Of UT2, OUT performs phase adjustment by passing through DLYlla, and then converts each signal period to SPI.
.

SF3というゲートパルスにより、2つの信号を加算す
れば、水平の画素数に相当した角q像度を得ることがで
きる。この方式では信号期間の波形劣化を大幅に抑圧で
きるため高画質な画像を得ることができる。
By adding the two signals using a gate pulse SF3, it is possible to obtain an angle q image degree corresponding to the number of horizontal pixels. With this method, waveform deterioration during the signal period can be significantly suppressed, so high-quality images can be obtained.

実施例2: 第6図及び第15図は、それぞれこの発明の請求項(1
)の固体撮像装置30−■の第2の実施例の概略構成を
示すブロック図及び駆動回路10を、駆動するための駆
動パルス波形のタイミングチャート図である。第6図中
のH−1,H−2は転送レジスタ用CCDであり、H−
1,H−2の出力を同位相で読み取ることのできる水平
転送レジスタであり、llcは水平転送レジスタH−1
゜H−2を同位相で出力された2CCD出力を、それぞ
れクランプ(以下、rCLPJと略記する)、11dは
サンプルホールド処理する回路(以下rS/HJと略記
する)である。
Embodiment 2: FIG. 6 and FIG. 15 respectively represent claims (1) of this invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a second embodiment of the solid-state imaging device 30-(2) and a timing chart of a drive pulse waveform for driving the drive circuit 10. H-1 and H-2 in FIG. 6 are CCDs for transfer registers, and H-1 and H-2 are CCDs for transfer registers.
It is a horizontal transfer register that can read the outputs of H-1 and H-2 in the same phase, and llc is the horizontal transfer register H-1.
11d is a circuit (hereinafter abbreviated as rS/HJ) which clamps (hereinafter abbreviated as rCLPJ) the two CCD outputs which are outputted with the same phase as H-2, and performs sample and hold processing (hereinafter abbreviated as rS/HJ).

本実施例に用いるCCDの素子構造A−1及びリセット
部A−2の構造は、既述した第2図及び第3図のものが
使用される。
As the element structure A-1 and the structure of the reset section A-2 of the CCD used in this embodiment, those shown in FIGS. 2 and 3 described above are used.

また、本実施例では、CCD出力後に、クランプ及びサ
ンプルホールドの処理を行なうが、それを説明するため
のCCD出力波形を第25図に示す。第25図中、T、
はリセット期間、T2はフィードスルー期間、T、は信
号期間である。
Further, in this embodiment, clamp and sample hold processing is performed after the CCD output, and the CCD output waveform is shown in FIG. 25 to explain this. In Figure 25, T,
is a reset period, T2 is a feedthrough period, and T is a signal period.

本実施例では、CCD出力端で同位相で読み出された2
チャンネル信号を共通のクランプパルスP CLPでC
CD出力のフィードスルー期間をクランプし、CCD出
力に含まれている1/f雑音を抑圧し、さらにその後信
号期間をパルスP S/Hを用いてサンプルホールドを
行なう。これによりフィードスルー期間と信号期間に発
生するリセット雑音の抑圧を行なうことができる。
In this example, two
Channel signal with common clamp pulse P CLP
The feedthrough period of the CD output is clamped to suppress the 1/f noise contained in the CCD output, and then the signal period is sampled and held using pulse PS/H. This makes it possible to suppress reset noise that occurs during the feedthrough period and the signal period.

これらのクランプ及びサンプルホールドは2チャンネル
同位相で行ない、それ以後の遅延と加算については実施
例1で示した方法と同じである。
These clamps and sample holds are performed in the same phase for the two channels, and subsequent delays and additions are the same as those shown in the first embodiment.

また、駆動パルスは第15図に示したタイミングチャー
トにしたがって加えられる。
Further, drive pulses are applied according to the timing chart shown in FIG.

本実施例で示したフィードスルー期間をクランプし、信
号期間をサンプルホールドして雑音を抑圧するという方
式は、従来も行なわれてきたが従来ノ場合、リセットパ
ルスの位相がチャンネル間で180°ずれていることに
よるCCD出力時での波形劣化により、クランプしよう
とするフィードスルー期間、サンプルホールドしようと
する信号期間が明確にならない。また、クランプパルス
、サンプルホールドパルスも2チャンネル間で位相が1
80”互いにずれておりこれによる波形劣化も無視でき
ない。このようなことから雑音の抑圧効果も明確になら
ないという問題があった。
The method shown in this embodiment of clamping the feed-through period and sampling and holding the signal period to suppress noise has been used in the past, but in the conventional case, the phase of the reset pulse is shifted by 180 degrees between channels. Due to waveform deterioration at the time of CCD output due to this, the feed-through period to be clamped and the signal period to be sampled and held are not clear. Also, the phase of the clamp pulse and sample hold pulse is 1 between the two channels.
80" and the waveform deterioration caused by this cannot be ignored. For this reason, there was a problem that the noise suppression effect was not clear.

本実施例によればCCD出力を2チャンネル同位相で読
み出すことによりCCD出力端での波形劣化を抑え、か
つそれ以後の雑音抑圧処理で用いるクランプパルス、サ
ンプルホールドパルスを共通にすることで、チャンネル
間の相互干渉を極力抑えて雑音抑圧効果を明確にして、
高画質の画像を得ることができる。
According to this embodiment, the waveform deterioration at the CCD output terminal is suppressed by reading the CCD output in the same phase for two channels, and the clamp pulse and sample hold pulse used in the subsequent noise suppression processing are shared, so that the two channels can be read out in the same phase. By minimizing the mutual interference between
High quality images can be obtained.

実施例3: 第7図は、この発明の請求項(1)の固体撮像装置30
−1の第3の実施例の概略構成を示すブロック図であり
、第16図に駆動波形のタイムチャートを示す。本実施
例でも、同位相読み出し構造のCCDとして、水平転送
レジスタH−1,H2を用いて駆動し、これら三水平転
送レジスタのCCD出力時点で、2チヤネルは同位相で
出力される。ただし、実施例1及び2と異なる点は、第
16図のタイミングチャートを参照すれば、明らかなよ
うに、リセットパルスφR8とφH2゜とを共通にして
おり、出力信号のリセット期間のデユーティ−を50%
にしている点である。
Embodiment 3: FIG. 7 shows a solid-state imaging device 30 according to claim (1) of the present invention.
FIG. 16 is a block diagram showing a schematic configuration of the third embodiment of Embodiment 1, and FIG. 16 shows a time chart of drive waveforms. In this embodiment as well, horizontal transfer registers H-1 and H2 are used as CCDs with the same phase readout structure, and when these three horizontal transfer registers output the CCD, the two channels are output in the same phase. However, the difference from Embodiments 1 and 2 is that, as is clear from the timing chart of FIG. 16, the reset pulses φR8 and φH2° are common, and the duty of the reset period of the output signal is 50%
This is what we are doing.

実施例1,2ではφH2,のパルス幅よりもφR3のパ
ルス幅を狭くして、リセット期間と信号期間との間にフ
ィードスルー期間を必ず存在させたが、CC,Dの画素
数が増加し、駆動周波数も高くなると、幅の狭いパルス
でリセットをかけ、信号期間の前にフィードスルー期間
を確保することが困難になってくる。またリセット動作
にしても短い時間で確実にリセット動作を行なうことも
難かしくなってくる。
In Examples 1 and 2, the pulse width of φR3 was made narrower than the pulse width of φH2, so that a feed-through period always existed between the reset period and the signal period, but the number of pixels of CC and D increased. As the drive frequency increases, it becomes difficult to reset with a narrow pulse and secure a feedthrough period before the signal period. Furthermore, even if a reset operation is to be performed, it becomes difficult to perform the reset operation reliably in a short period of time.

このような理由により、まず確実にリセット動作を行な
うためにリセットパルスをデユーティ50%として、そ
の広くしたリセット部分をクランプすることで、視覚上
目につく1/f雑音を抑圧して画質の向上を図るのが本
実施例の目的である。
For this reason, first of all, in order to perform the reset operation reliably, the duty of the reset pulse is set to 50%, and by clamping the widened reset part, the visually noticeable 1/f noise is suppressed and the image quality is improved. The purpose of this embodiment is to achieve this.

1/f雑音抑圧後の遅延と加算の手段は前実施例と同じ
であるが、遅延線で0UT2の遅延を行なった後の2チ
ャンネル信号の加算する処理は、駆動周波数が高くなっ
て、SPI、SF3によりゲート加算が困難な場合には
単純な抵抗加算によっても、はぼ画素数に対応した解像
度を得ることができる。
The means of delay and addition after 1/f noise suppression are the same as in the previous embodiment, but the process of adding the two-channel signals after delaying 0UT2 in the delay line requires a higher driving frequency and , SF3 makes it difficult to perform gate addition, it is possible to obtain a resolution corresponding to the number of pixels by simple resistance addition.

この実施例においても視覚上目だつ1/f雑音を抑圧し
た高品質な画像を得ることができる。
In this embodiment as well, it is possible to obtain a high quality image in which visually noticeable 1/f noise is suppressed.

なお、以上に示した効果は水平転送レジスタが2本の場
合について述べたが、2本以上の場合についても適用で
きる。
Although the above effects have been described for the case where there are two horizontal transfer registers, they can also be applied to the case where there are two or more horizontal transfer registers.

実施例4: 第8図及び第14図は、この発明の請求項(1)の固体
撮像装置30−■の第4の実施例の概略構成を示すブロ
ック図及び駆動パルスの波形のタイミングチャート図で
ある。
Embodiment 4: FIGS. 8 and 14 are block diagrams showing a schematic configuration of a fourth embodiment of the solid-state imaging device 30-■ of claim (1) of the present invention, and timing charts of drive pulse waveforms. It is.

この実施例でも実施例1と同様に同位相読み出し構造の
CCDを駆動し、CCD出力時点では2チヤンネルとも
同位相で出力される。この実施例ではCCD出力後の0
UT2の遅延動作及び0UT1との加算動作をサンプル
ホールド回路とゲート回路によって行なう。サンプルホ
ールドはCCD出力で同位相で出力された状態で同時に
P S/Hというパルスで行なう。その結果は第14図
の0UTIS/H,0UT2S/Hという波形となる。
In this embodiment, as in the first embodiment, a CCD having the same phase readout structure is driven, and at the time of output from the CCD, both channels are output in the same phase. In this example, 0 after CCD output
The delay operation of UT2 and the addition operation with 0UT1 are performed by a sample hold circuit and a gate circuit. Sample and hold is performed with the CCD output in the same phase and at the same time with a pulse called PS/H. The results are waveforms 0UTIS/H and 0UT2S/H shown in FIG.

この状態でサンプルホールド期間の前半をゲートするS
PIで0UTIS/H信号を、ホールド期間の後半をゲ
ートするSF3で0UT2S/Hをゲートして加算する
ことにより信号出力が得られる。この方式では従来例に
みられるようなチャンネル間の相互の干渉による波形劣
化は大幅に改善されるため、高画質の画像が得られる。
In this state, S gates the first half of the sample hold period.
A signal output is obtained by gating and adding the 0UTIS/H signal at PI and 0UT2S/H at SF3, which gates the second half of the hold period. In this method, waveform deterioration caused by mutual interference between channels, which is seen in the conventional example, is greatly improved, so a high-quality image can be obtained.

実施例5: 第9図及び第17図にそれぞれこの発明の請求項(2)
の固体撮像装置3O−IIの第1の実施例の概略構成を
示すブロック図及び駆動パルス波形のタイミングチャー
ト図を示す。ただし、本実施例の固体撮像装置の駆動回
路の素子構造A−1及びリセット部A−2は、既述した
第22図および第23図に示す構造と同じものを用いた
Example 5: Claim (2) of this invention is shown in FIG. 9 and FIG. 17, respectively.
A block diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of the solid-state imaging device 3O-II and a timing chart of drive pulse waveforms are shown. However, the element structure A-1 and reset section A-2 of the drive circuit of the solid-state imaging device of this example were the same as those shown in FIGS. 22 and 23 described above.

図中v−1,・・・V−nは垂直転送レジスタ、PDは
フォトダイオード、FDAI、FDA2は出力アンプ、
H−1,H−2は水平転送レジスタ、DLYはアナログ
遅延線である。実施例では従来例と同様に水平転送レジ
スタを2本有するCCDについて説明する。
In the figure, v-1,...V-n are vertical transfer registers, PD is a photodiode, FDAI, FDA2 are output amplifiers,
H-1 and H-2 are horizontal transfer registers, and DLY is an analog delay line. In the embodiment, a CCD having two horizontal transfer registers as in the conventional example will be described.

ここで水平分離ゲート中G1転送電極H1,H2に加え
る水平転送パルス(φH1,φH2)、水平レジスタH
−1の最終電極H2oに印加するパルスφH2oは従来
例と全く同一のタイミングである。このタイミングで駆
動した場合、水平転送を開始する前に転送レジスタH−
1とH−2に振り分けられた信号電荷は同一列上に揃え
られた後に、水平転送が行なわれるためH2oまでは同
位相で転送が行なわれ、従来例と同じであるが、従来例
では最終電極H1,,H2oに加えるパルスφH1oと
φH2oとは位相が反転したパルスを印加するため一画
素分だけH−2の信号電荷が遅延し、リセットパルスも
位相が反転し、出力も位相が反転することになる。本実
施例ではH−2の最終電極H1oにVという固定のバイ
アス電圧を印加することにより最終電極H1,の下は常
時ポテンシャルの井戸が形成される。この状態では最終
電極H2oがHiレベルからLoレベルに変化するとき
、転送電極H2,から転送されてくる信号電荷はH2,
電極下をそのまま遅延なしに通過する。このため転送レ
ジスタH−1とH−2で転送されてきた信号電荷はリセ
ット部分まで同位相で転送される。
Here, horizontal transfer pulses (φH1, φH2) applied to G1 transfer electrodes H1, H2 in the horizontal separation gate, horizontal register H
The pulse φH2o applied to the -1 final electrode H2o has exactly the same timing as in the conventional example. When driven at this timing, the transfer register H-
Since the signal charges distributed to 1 and H-2 are aligned on the same column and then horizontally transferred, the transfer is performed in the same phase up to H2o, which is the same as in the conventional example, but in the conventional example, the final Since the pulses φH1o and φH2o applied to the electrodes H1, H2o are pulses with reversed phases, the signal charge of H-2 is delayed by one pixel, the phase of the reset pulse is also reversed, and the phase of the output is also reversed. It turns out. In this embodiment, by applying a fixed bias voltage of V to the final electrode H1o of H-2, a potential well is always formed under the final electrode H1. In this state, when the final electrode H2o changes from Hi level to Lo level, the signal charges transferred from transfer electrode H2,
It passes directly under the electrode without any delay. Therefore, the signal charges transferred by the transfer registers H-1 and H-2 are transferred in the same phase up to the reset portion.

したがって、2チヤンネルの信号電荷を同時にリセット
をかけることができるためリセットパルスを共通にする
ことができる。これによりCCD出力端では2チャンネ
ル信号は同位相で出力される。
Therefore, the signal charges of two channels can be reset at the same time, so that a common reset pulse can be used. As a result, the two-channel signals are output in the same phase at the CCD output end.

従来例ではCCD出力端ですでに2チャンネル信号が互
いに180°ずれた関係で出力されるため、その後単純
に2つの信号を加算すれば水平の画素数に相当した解像
度が得られるが、その場合、それぞれの出力信号の信号
期間にもう一方のチャンネルのリセットパルスの位相が
存在するため相互干渉により、どうしても信号期間の波
形の劣化を避けられない。この劣化はCCDの出力で既
に発生するため以後の信号処理等で改善することができ
ず画質劣化の主原因となる。
In the conventional example, the two-channel signals are already output at the CCD output end with a 180° shift from each other, so if the two signals are then simply added, a resolution equivalent to the number of horizontal pixels can be obtained. Since the phase of the reset pulse of the other channel exists in the signal period of each output signal, deterioration of the waveform of the signal period cannot be avoided due to mutual interference. Since this deterioration already occurs in the output of the CCD, it cannot be improved by subsequent signal processing, etc., and becomes the main cause of image quality deterioration.

本実施例ではCCD出力端では同位相であるが、リセッ
トパルスを共通にしたことで、出力信号の信号期間にリ
セットパルスの位相は存在しないため、それによる相互
干渉の波形劣化は大幅に改善される。モしてCCD出力
後、本来の位相関係に戻すため0UT2の信号は一画素
分に相当した遅延線を通したのちそれぞれの出力信号の
信号期間をSPI、SF3というゲートパルスにより交
互にゲートして加算すれば、本来の水平の画素数に相当
した解像度を得ることができる。この方式では信号期間
の波形劣化を抑圧できるため高画質な画像を得ることが
できる。
In this example, the phase is the same at the CCD output end, but by making the reset pulse common, the phase of the reset pulse does not exist in the signal period of the output signal, so waveform deterioration due to mutual interference is greatly improved. Ru. After outputting from the CCD, the signal of 0UT2 is passed through a delay line corresponding to one pixel in order to restore the original phase relationship, and then the signal period of each output signal is gated alternately by gate pulses SPI and SF3. By adding them, it is possible to obtain a resolution corresponding to the original number of horizontal pixels. With this method, it is possible to suppress waveform deterioration during the signal period, so it is possible to obtain high-quality images.

なお、本実施例5から実施例8に挙げる固体撮像装置は
、いずれも請求項(2)の固体撮像装置3O−IIの実
施例を示し、駆動回路の素子部A−2及びリセット部A
−2の素子構造は従来のちのと同じ(第22図及び第2
3図)である。
The solid-state imaging devices listed in Examples 5 to 8 are all examples of the solid-state imaging device 3O-II of claim (2), and include the element section A-2 and the reset section A of the drive circuit.
-2 element structure is the same as the conventional one (Fig. 22 and 2).
Figure 3).

実施例6: 第10図及び第18図はそれぞれ、この発明の請求項(
2)の固体撮像装置30−nの第2の実施例の概略構成
を示すブロック図及び駆動パルス波形のタイミングチャ
ート図である。
Embodiment 6: FIG. 10 and FIG. 18 respectively show the claims (
2) is a block diagram showing a schematic configuration of a second embodiment of the solid-state imaging device 30-n and a timing chart of drive pulse waveforms; FIG.

本実施例ではCCDの駆動は2、実施例1と同じであり
CCD出力は2チヤンネルとも同位相で出力される。こ
こではその後の遅延及び2チャンネル信号の加算をサン
プルホールド回路とゲート回路によって行なう。サンプ
ルホールドはCCD出力で同位相で出力された状態で同
時にP57□というパルスで行なうとその結果、第18
図の0UTIs/H,0UT2S/Hという波形となる
。この状態でサンプルホールド期間の前半をゲートする
SPIで0UTIS/H,後半をゲートするSF3で0
UT2S/Hをゲートして加算すれば、出力信号OUT
が得られる。
In this embodiment, two CCDs are driven, which is the same as in the first embodiment, and the CCD outputs are outputted in the same phase for both channels. Here, the subsequent delay and addition of the two channel signals are performed by a sample hold circuit and a gate circuit. Sample and hold is performed simultaneously with the pulse P57□ while the CCD outputs are output in the same phase.As a result, the 18th
The waveforms are 0UTIs/H and 0UT2S/H in the figure. In this state, SPI which gates the first half of the sample hold period is 0UTIS/H, and SF3 which gates the second half is 0UTIS/H.
If the UT2S/H is gated and added, the output signal OUT
is obtained.

この実施例においてもCCD出力時に、同位相で読み出
しているため、信号期間の劣化は抑圧され、高品質の画
像を得ることができる。
In this embodiment as well, since the signals are read out in the same phase when outputting from the CCD, deterioration in the signal period is suppressed and a high quality image can be obtained.

実施例7: 第11図及び第19図は、それぞれこの発明の請求項(
2)の固体撮像装置の第3の実施例の概略構成を示すブ
ロック図及び駆動パルス波形のタイミングチャート図で
ある。
Embodiment 7: FIG. 11 and FIG. 19 respectively represent the claims (
2) is a block diagram showing a schematic configuration of a third embodiment of the solid-state imaging device and a timing chart of drive pulse waveforms; FIG.

また、CCD出力波形の各部分を説明するために第25
図を用いる。第25図中T、:リセット期間、T2:フ
ィードスルー期間、T3 :信号期間である。
In addition, in order to explain each part of the CCD output waveform, the 25th
Use diagrams. In FIG. 25, T: reset period, T2: feed-through period, T3: signal period.

この実施例においてもCCD出力端での2チャンネル信
号は同位相となるように駆動を行ない、その後、共通の
クランプパルスPctpl:ヨリCCD出力のフィード
スルー期間をクランプすることによりCCD出力に含ま
れる1/f雑音を抑圧し、さらに信号期間をパルスP 
S/Hを用いてサンプルホールドを行なうことよりフィ
ードスルー期間と信号期間に発生するリセット雑音の抑
圧を行なうことができる。この後の2チャンネル間の位
相調整と加算方法は実施例、2で示した方法と全く同じ
である。
In this embodiment as well, the two-channel signals at the CCD output end are driven to be in the same phase, and then a common clamp pulse Pctpl: is used to clamp the feed-through period of the CCD output so that the 1-channel signal included in the CCD output is /f noise is suppressed and the signal period is pulsed P
By performing sample and hold using the S/H, it is possible to suppress reset noise that occurs during the feedthrough period and the signal period. The subsequent phase adjustment and addition method between the two channels is exactly the same as the method shown in Example 2.

この実施例で示したフィードスルー期間をクランプし、
信号期間をサンプルホールドして雑音を抑圧するという
方式は従来も行なわれてきたが、従来の場合、リセット
パルスの位相差等の関係より2チャンネル信号の波形へ
の相互干渉が大きいため波形劣化が生じ、フィードスル
ー期間及び信号期間が明確にならず、雑音抑圧効果を明
確に確認できない。
Clamping the feedthrough period shown in this example,
A method of suppressing noise by sample-holding the signal period has been used in the past, but in the conventional case, due to the phase difference of the reset pulse, mutual interference with the waveforms of the two channel signals is large, resulting in waveform deterioration. Therefore, the feedthrough period and signal period are not clear, and the noise suppression effect cannot be clearly confirmed.

この実施例では、CCD出力を2チャンネル同位相で読
み出すことにより、信号期間の波形劣化は少ない。
In this embodiment, by reading out the CCD output in two channels in the same phase, there is little waveform deterioration during the signal period.

また、クランプパルスの位相、2チャンネル共通で、信
号期間にはかからないため、信号劣化は少なく、かつ雑
音の抑圧効果も、従来の固体撮像装置に比べて明確にな
り、高品質の画像を得ることができることが確認された
In addition, since the phase of the clamp pulse is common to both channels and does not affect the signal period, there is little signal deterioration, and the noise suppression effect is clearer than with conventional solid-state imaging devices, making it possible to obtain high-quality images. It has been confirmed that this is possible.

実施例8: 第12図及び第20図は、それぞれこの発明の請求項(
2)の固体撮像装置30−■の第4の実施例の概略構成
を示すブロック図及び駆動パルス波形のタイミングチャ
ート図である。
Embodiment 8: FIG. 12 and FIG. 20 are the claims of this invention (
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a fourth embodiment of the solid-state imaging device 30-(2) and a timing chart of drive pulse waveforms.

本実施例も前記実施例と同様にCCD出力端では2チャ
ンネル信号が同位相となるように駆動する。ただし、他
の例と異なる点は第20図のタイミングチャートを参照
するとわかるようにφR3をφH2oと共通としている
ので出力信号のリセット期間をデユーティ50%にして
いる点である。
In this embodiment, as in the previous embodiment, the two-channel signals are driven to have the same phase at the CCD output end. However, the difference from the other examples is that, as can be seen from the timing chart of FIG. 20, φR3 and φH2o are shared, so the reset period of the output signal is set to 50% duty.

前記の実施例ではφH2oのパルス幅よりもφR8のパ
ルス幅を狭くして、リセット期間と信号期間との間にフ
ィードスルー期間が必ず存在したが、CCDの画素数が
増加し、駆動周波数も高くなると、幅の狭いパルスでリ
セットをかけて信号期間の前にフィードスルー期間を確
保することが困難になってくる。またリセット動作にし
ても短い時間で確実にリセット動作を行なうことも難か
しくなってくる。
In the above embodiment, the pulse width of φR8 was made narrower than the pulse width of φH2o, and there was always a feed-through period between the reset period and the signal period, but the number of pixels of the CCD increased and the driving frequency was also increased. Then, it becomes difficult to secure a feedthrough period before the signal period by resetting with a narrow pulse. Furthermore, even if a reset operation is to be performed, it becomes difficult to perform the reset operation reliably in a short period of time.

こういうことからまず確実にリセット動作を行なうため
にリセットパルスをデユーティ50%として、その広く
したリセット部分をクランプすることで、視覚上目につ
く1/f雑音を抑圧して画質の向上を図るのが本実施例
の目的である。
For this reason, first of all, in order to perform the reset operation reliably, the duty of the reset pulse is set to 50%, and by clamping the widened reset part, the visually noticeable 1/f noise is suppressed and the image quality is improved. is the purpose of this embodiment.

1/f雑音抑圧後の遅延と加算の手段は前記実施例と同
じであるが、遅延線で0UT2の遅延を行なった後の2
チャンネル信号の加算する処理は駆動周波数が高くなっ
て、SPI、SF3によりゲート加算が困難な場合には
単純な抵抗加算によっても、はぼ画素数に対応した解像
度を得ることができる。
The delay and addition means after 1/f noise suppression are the same as in the previous embodiment, but the 2
In the process of adding channel signals, when the driving frequency becomes high and gate addition is difficult due to SPI and SF3, a resolution corresponding to the number of pixels can be obtained by simple resistance addition.

この実施例においても視覚上目だつ1/f雑音を抑圧し
た高品質な画像を得ることができる。
In this embodiment as well, it is possible to obtain a high quality image in which visually noticeable 1/f noise is suppressed.

なお、以上で示した効果は水平転送レジスタが2本の場
合について述べたが、それ以上複数本についても適用で
きる。
Note that although the effects shown above have been described in the case of two horizontal transfer registers, they can also be applied to a plurality of horizontal transfer registers.

以上の実施例は、何れも、水平転送レジスタは2本だけ
用いた例について説明したが、CCDで水平転送レジス
タ3本有する構造にしてもよい。
In the above embodiments, only two horizontal transfer registers are used, but the CCD may have a structure having three horizontal transfer registers.

こ9ような3本構成の水平転送レジスタを使用した場合
も、上述の実施例と同様に、複数本の垂直転送レジスタ
により転送されてきた信号電荷を、水平分離ゲートで、
順次具なる水平転送レジスタへ振り分け、水平転送レジ
スタ上の転送電極を介して、駆動パルスを転送電極へ加
え、信号電荷を順次出力端側へ移動させてもよい。
Even in the case of using a horizontal transfer register having the above nine configurations, the signal charges transferred by the plurality of vertical transfer registers are transferred to the horizontal separation gate, as in the above-mentioned embodiment.
The signal charges may be sequentially distributed to horizontal transfer registers, and driving pulses may be applied to the transfer electrodes via the transfer electrodes on the horizontal transfer registers to sequentially move the signal charges to the output end side.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明から明らかなように、この発明は垂直転送レ
ジスタ及び水平転送レジスタをCCDで構成した固体撮
像装置において、複数本の水平転送レジスタなどの転送
レジスタからの出力も出力された時点で同位相で読み出
し、同位相で出力後の位相調整及び加算を行って一本の
時系列信号出力にするからチャネル間の干渉による波形
劣化は大幅に抑圧され、高品質の画像を得ることができ
る。
As is clear from the above description, the present invention provides a solid-state imaging device in which vertical transfer registers and horizontal transfer registers are configured with CCDs, in which outputs from transfer registers such as a plurality of horizontal transfer registers are also in the same phase at the time they are output. Since the signals are read out in the same phase and output in the same phase, phase adjustment and addition are performed to output a single time-series signal, waveform deterioration due to interference between channels is greatly suppressed, and high-quality images can be obtained.

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

第1図はこの発明の請求項(1)の固体撮像装置の基本
構成を示すブロック図、第2図及び第3図はそれぞれ第
1図の構成の固体撮像装置の駆動回路の素子構成図及び
リセット部の構成図、第4図はこの発明の請求項(2)
の固体撮像装置の基本構成を示すブロック図、第5図は
請求項(1)の固体撮像装置の第1の実施例の概略構成
ブロック図、第6図は請求項(1)の固体撮像装置の第
2の実施例の概略構成ブロック図、第7図は請求項(1
)の固体撮像装置の第3の実施例の概略構成ブロック図
、第8図は請求項(1)の第4の実施例の概略構成ブロ
ック図、第9図は請求項(2)の固体撮像装置の第1の
実施例の概略構成ブロック図、第10図は請求項(2)
の固体撮像装置の第2の実施例の概略構成ブロック図、
第11図は請求項(2)の固体撮像装置の第3の実施例
の概略構成ブロック図、第12図は請求項(2)の固体
撮像装置の第4の実施例の概略構成ブロック図、第13
図ないし第16図は請求項(1)の固体撮像装置の第1
.第2.第3.第4実施例の駆動回路の駆動に対して加
える駆動パルス波形のタイミングチャート、第17図な
いし第20図は請求項(2)の固体撮像装置の第1〜第
4実施例の駆動回路に対して加える駆動パルス波形のタ
イミングチャート、第21図は従来のCCD形固体撮像
装置の概略構成ブロック図、第22図は第21図のCC
D形固体撮像装置の駆動回路の素子部の概略構成図、第
23図は第22図の駆動回路のリセット部の構成ブロッ
ク図、第24図は第21図に示すCCD形固体撮像装置
の駆動回路に加える駆動パルス波形のタイミングチャー
ト、第25図は第21図に示すCCD形固体撮像装置の
出力波形図である。 H−1,H−2−・・水平転送レジスタ(CCD)V−
1,V−2,・・・V−n・・・垂直転送レジスタ(C
CD) P D ++、  P D 12.  ・・・PD、、
  PDfill・・・ ホトダイオード Hl、H2・・・転送電極 Hlo、H2o・・・最終電極 HG・・・水平分離ゲート 10・・・駆動回路 11・・・遅延手段 20・・・加算手段 11a・・・DLY 11b・・・ゲート回路 11 c−CL P lid・・・サンプルホールド回路 30・・・従来の固体撮像装置
FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the solid-state imaging device according to claim (1) of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are element configuration diagrams of the drive circuit of the solid-state imaging device having the configuration shown in FIG. The configuration diagram of the reset section, FIG. 4, is claim (2) of the present invention.
5 is a block diagram showing the basic configuration of a solid-state imaging device according to claim (1), FIG. 5 is a schematic configuration block diagram of a first embodiment of the solid-state imaging device according to claim (1), and FIG. FIG. 7 is a schematic block diagram of the second embodiment of the invention.
), FIG. 8 is a schematic configuration block diagram of the fourth embodiment of the solid-state imaging device according to claim (1), and FIG. 9 is a schematic configuration block diagram of the fourth embodiment of the solid-state imaging device according to claim (2). A schematic configuration block diagram of the first embodiment of the device, FIG. 10 is claimed in claim (2).
A schematic configuration block diagram of a second embodiment of the solid-state imaging device,
FIG. 11 is a schematic configuration block diagram of a third embodiment of the solid-state imaging device according to claim (2), and FIG. 12 is a schematic configuration block diagram of a fourth embodiment of the solid-state imaging device according to claim (2). 13th
Figures 1 to 16 are the first diagrams of the solid-state imaging device according to claim (1).
.. Second. Third. Timing charts of drive pulse waveforms applied to drive the drive circuit of the fourth embodiment, FIGS. 17 to 20 are for the drive circuits of the first to fourth embodiments of the solid-state imaging device of claim (2). 21 is a schematic block diagram of a conventional CCD type solid-state imaging device, and FIG. 22 is a timing chart of driving pulse waveforms added in FIG. 21.
A schematic block diagram of the element section of the drive circuit of the D-type solid-state imaging device, FIG. 23 is a block diagram of the configuration of the reset section of the drive circuit of FIG. 22, and FIG. 24 shows the drive of the CCD-type solid-state imaging device shown in FIG. FIG. 25 is a timing chart of drive pulse waveforms applied to the circuit, and is an output waveform diagram of the CCD type solid-state imaging device shown in FIG. 21. H-1, H-2-...Horizontal transfer register (CCD) V-
1, V-2,...V-n...Vertical transfer register (C
CD) P D ++, P D 12. ...PD...
PDfill... Photodiodes Hl, H2... Transfer electrodes Hlo, H2o... Final electrode HG... Horizontal separation gate 10... Drive circuit 11... Delay means 20... Adding means 11a... DLY 11b...Gate circuit 11 c-CL P lid...Sample hold circuit 30...Conventional solid-state imaging device

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)電荷結合素子で構成され、互いに平行に配列され
た複数本の垂直転送レジスタと水平転送レジスタとを備
え、かつ複数本の垂直転送レジスタのそれぞれに、受光
した画像を光電変換し信号電荷を垂直転送レジスタへ転
送する光電変換素子を複数個設けて成る固体撮像装置に
おいて、前記複数本の水平転送レジスタは各々の水平転
送レジスタ間の出力を同位相で読み取り可能に形成した
電荷結合素子と、各々の水平転送レジスタの出力間の位
相関係を調整する遅延手段と、この遅延手段により位相
関係調整後の、水平転送レジスタの各々の出力を加算し
て、一の時系列的信号にする加算手段を設けたことを特
徴とする固体撮像装置。
(1) It is composed of a charge-coupled device and has a plurality of vertical transfer registers and horizontal transfer registers arranged in parallel to each other, and each of the plurality of vertical transfer registers photoelectrically converts the received image to charge a signal. In a solid-state imaging device comprising a plurality of photoelectric conversion elements that transfer signals to vertical transfer registers, the plurality of horizontal transfer registers are charge-coupled devices formed to be able to read outputs between the respective horizontal transfer registers in the same phase. , a delay means for adjusting the phase relationship between the outputs of each horizontal transfer register, and an addition unit that adds the outputs of each horizontal transfer register after adjusting the phase relationship by the delay means to form one time-series signal. A solid-state imaging device characterized by being provided with means.
(2)電荷結合素子で構成され、互いに垂直に配列され
た複数本の垂直転送レジスタと水平転送レジスタとを備
え、かつ垂直転送レジスタのそれぞれに、受光した画像
を光電変換し信号電荷を垂直転送レジスタへ転送する光
電変換素子を複数個設けて成る固体撮像装置において、 前記複数本の水平転送レジスタは各々の水平転送レジス
タの出力信号の位相関係を保持して遅延させるごとく形
成した電荷結合素子と、この水平転送レジスタに遅延動
作停止バイアス設定手段と、各水平転送レジスタの出力
を同位相で読み取るための駆動手段と、各々の水平転送
レジスタの出力の位相関係を調整する遅延手段と、当該
遅延手段による位相関係調整後の、各々の水平転送レジ
スタの出力を加算して、一の時系列信号にする加算手段
を設けたことを特徴とする固体撮像装置。
(2) It is composed of a charge-coupled device and includes a plurality of vertical transfer registers and horizontal transfer registers arranged vertically to each other, and photoelectrically converts the received image into each vertical transfer register and vertically transfers the signal charge. In a solid-state imaging device comprising a plurality of photoelectric conversion elements for transferring to registers, the plurality of horizontal transfer registers are charge-coupled devices formed so as to maintain and delay the phase relationship of the output signals of the respective horizontal transfer registers. , a delay operation stop bias setting means for the horizontal transfer register, a driving means for reading the output of each horizontal transfer register in the same phase, a delay means for adjusting the phase relationship of the output of each horizontal transfer register, and the delay. 1. A solid-state imaging device, comprising: an adding means that adds the outputs of the respective horizontal transfer registers after the phase relationship has been adjusted by the means to form one time-series signal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH099149A (en) * 1995-06-22 1997-01-10 Nec Corp Ccd image pickup signal processing circuit
JP2015166855A (en) * 2014-02-12 2015-09-24 キヤノン株式会社 Electric apparatus, image projection device, and imaging apparatus

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