JPH0468678A - 固体撮像装置およびその駆動方法 - Google Patents

固体撮像装置およびその駆動方法

Info

Publication number
JPH0468678A
JPH0468678A JP2176612A JP17661290A JPH0468678A JP H0468678 A JPH0468678 A JP H0468678A JP 2176612 A JP2176612 A JP 2176612A JP 17661290 A JP17661290 A JP 17661290A JP H0468678 A JPH0468678 A JP H0468678A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transfer
charge transfer
column
row
signal charges
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2176612A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2760639B2 (ja
Inventor
Tetsuo Yamada
哲生 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2176612A priority Critical patent/JP2760639B2/ja
Priority to KR1019910011232A priority patent/KR950011888B1/ko
Priority to US07/725,682 priority patent/US5148013A/en
Priority to EP91111115A priority patent/EP0472859B1/en
Priority to DE69114612T priority patent/DE69114612T2/de
Publication of JPH0468678A publication Critical patent/JPH0468678A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2760639B2 publication Critical patent/JP2760639B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/148Charge coupled imagers
    • H01L27/14806Structural or functional details thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/148Charge coupled imagers
    • H01L27/14831Area CCD imagers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/20Light-sensitive devices
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N25/713Transfer or readout registers; Split readout registers or multiple readout registers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N25/715Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors using frame interline transfer [FIT]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は固体撮像装置およびその駆動方法にかかり、特
に全画素信号を独立に同時読出し可能な固体撮像装置及
びその駆動方法に関するもので、放送用CCD、高画質
民生用CCD、電子スチルカメラなどに使用されるもの
である。
(従来の技術) 電荷転送装置を用いた固体撮像装置のうち、高解像度を
得ることのできるCCDエリアセンサとして、1ライン
を構成する2画素の信号電荷を発生する感光素子を列方
向(垂直方向)に隣接させて配置したものが知られてい
る。しかし、一般に民生用として用いられるCCDエリ
アセンサにおいては、小形化の要求から広い面積を必要
とする転送段を減らすために列方向に隣接する2画素分
の信号電荷を加算して読出すようにしているため、出力
された信号は列方向に対する解像度が低下したものとな
っている。
最近の高画質、高解像度の要求から、加算を行わずに全
画素信号を同時に独立に読出す全画素信号独立読出しに
ついて、いくつかの手法が提案されている。
第5図は従来の全画素信号同時独立読出しが可能な固体
撮像装置の概略構成を示す平面図である。
以下の説明においては、簡単化のため画素数を減少させ
て説明するが、実際の固体撮像装置は画素数か異なる他
は全く同じ構造を有し、同じ動作を行う。
この固体撮像装置は第1行から第8行に属する感光素子
1〜8が1列の感光素子列10をなしており、この感光
素子列10に隣接して列転送装置20が形成されている
。この列転送2置20は2つの感光素子に対して1つの
転送段が形成され、転送段11〜14をqしている。そ
して、このような感光画素列10および列転送装置20
の組が5列分形成されている。
列転送装置t20の下方には21〜24の4段の転送段
からなる電荷貯蔵装置30が形成されている。1つの列
転送装置20には2列の電荷貯蔵装置31および32が
対応しており、列転送装置20によって転送された信号
電荷を2列の電荷貯蔵装置31および32に交互に転送
されるようになっている。
また、電荷貯蔵装置30の下方には5段の転送段を有す
る2行の行方向転送装置33.34が形成され、その最
終転送段にはそれぞれ出力回路35および36が接続さ
れている。これらの行方向転送装置33および34はそ
れぞれ電荷貯蔵装置31および32によって転送された
信号電荷を受取り、出力回路35および36の方向へ転
送するものである。出力回路は信号電荷から電圧信号と
して取出すものである。
次に、このような従来の固体撮像装置の全画素信号同時
読出しの手順について説明する。なお、以下の説明にお
いては、感光素子1〜8から発生した信号電荷を81〜
S8で表わすこととする。
まず、奇数行に属する感光素子1.3. 5. 6に蓄
積された信号電荷Sl、S3.S5.S7を列転送装置
20の転送段14.13,12.11に転送し、列転送
装置20を駆動させてこれらの信号電荷を列方向に転送
し、電荷貯蔵装置31に蓄積させる。以下、この電荷貯
蔵装置に蓄積された状態の信号電荷にはそれぞれ′を付
けて表わすこととする。次に偶数行に属する信号電荷5
254、S6.S8を列転送装置20の転送段14゜1
3.12.’11に転送し、これらの信号電荷を列方向
に転送し、前回の転送で用いられた電荷貯蔵装置31と
対をなす電荷貯蔵装置32に蓄積させる。そして、電荷
貯蔵装置30の最下段の転送段24に貯蔵された各5個
の信号電荷Sl’および82′は所定のタイミングで行
方向転送装置の対応する転送段に並列転送される。すな
わち、電荷貯蔵袋F131内の5個の信号電荷Sl’ 
は行方向転送装置33を経て行方向転送装置34に転送
され、電荷貯蔵装置32内の信号電荷S2’ は信号電
荷Sl’が行方向転送装置33から行方向転送装置34
に転送されるのと同じタイミングで行方向転送装置33
に転送される。これらの行方向転送装置133.34に
転送された信号電荷S1およびS2は順次同一タイミン
グで出力される。
信号電荷S1およびS2がすべて出力された後の所定時
刻に、電荷貯蔵装置30内の信号電荷3′および4′が
同様の手順で行方向転送装置33.34に転送され、出
力される。なお、各信号電荷が担う画像情報は、感光画
素から第1の列転送装置に転送される時刻で規定される
ため、奇数行と偶数行とでずれを生ずるが、列転送を高
速化することで、実用上はとんど問題にならない程度に
することができる。
以下、このような動作を繰り返すことにより、全感光画
素からの信号を読出すことができる。このように2つの
行を同時に読出すのは通常のテレビジョン方式における
インクレース動作に対応するためである。
(発明が解決しようとする課8) 上述したように、従来技術においては偶数行電荷と奇数
行電荷の一方を一つの行方向転送装置を経由して距離的
に離れた他の行方向転送装置に転送する必要がある。こ
のためには奇数行の感光素子で発生した信号電荷と偶数
行の感光素子で発生した信号電荷とを独立に制御して転
送する必要があり、転送装置の構造が複雑になるととも
に、行方向転送装置間での転送を行わなければならない
ため、電荷の転送制御が複雑になるという問題がある。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
ので、行方向転送装置間の電荷転送を必要とせず、全画
素同時独立読出しか可能な高解像度の固体撮像装置及び
その駆動方法を提供することを目的とする。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 本発明にかかる固体撮像装置は、1ラインを構成する2
画素を単位として列方向に配置された複数個の感光素子
を有する感光素子列が行方向に複数個配設された感光部
と、前記各感光素子列に隣接して配置され、前記1ライ
ンを構成する2画素のうちの一方および他方に相当する
感光素子で発生した信号電荷を受け取って互いに逆方向
の第1および第2の列方向に転送する列方向電荷転送手
段と、この列方向電荷転送、手段の一方側転送端位置に
設けられ、前記列方向電荷転送手段で転送された前記1
ラインを構成する2画素のうちの一方に相当する感光素
子で発生した信号電荷を行方向に転送する第1の行方向
電荷転送手段と、前記列方向電荷転送手段の他方側転送
端位置に設けられ、前記列方向電荷転送手段で転送され
た前記1ラインを構成する2画素のうちの他方に相当す
る感光素子で発生した信号電荷を行方向に転送する第2
の行方向電荷転送手段と、前記列方向電荷転送手段と前
記第1の行方向電荷転送手段との中間領域および前記列
方向電荷転送手段と前記wA2の行方向電荷転送手段と
の中間領域の少なくとも一方側に前記列方向電荷転送手
段で転送された信号電荷列の列順位を反転させる転送順
序変換手段を備えたことを特徴とする。
転送順序変換手段は、転送段がループ状に連結されたサ
イクリック転送路をなすと良い。
また、本発明にかかる固体撮像装置は、1ラインを構成
する2画素を単位として列方向に配置された複数個の感
光素子を有する感光素子列が行方向に複数個配設された
感光部と、前記各感光素子列に隣接して配置され、前記
1ラインを構成する2画素のうちの一方および他方に相
当する感光素子で発生した信号電荷を受け取って互いに
逆方向の第1および第2の列方向に転送する列方向電荷
転送手段と、この列方向電荷転送手段の一方側転送端位
置に設けられ、前記列方向電荷転送手段で転送された前
記1ラインを構成する2画素のうちの一方に相当する感
光素子で発生した信号電荷を行方向に転送する第1の行
方向電荷転送手段と、前記列方向電荷転送手段の他方側
転送端位置に設けられ、前記列方向電荷転送手段で転送
された前記1ラインを構成する2画素のうちの他方に相
当する感光素子で発生した信号電荷を行方向に転送する
第2の行方向電荷転送手段と、前記列方向電荷転送手段
と前記第1の行方向電荷転送手段との中間領域および前
記列方向電荷転送手段と前記第2の行方向電荷転送手段
との各中間領域に前記列方向電荷転送手段で転送された
信号電荷を一時貯蔵する第1および第2の貯蔵手段が設
けられ、これらの貯蔵手段のうち、少なくとも一方は電
荷列の列順位を反転させる転送順序変換手段であること
を特徴とする。
転送順序変換手段は、転送段がループ状に連結されたサ
イクリック転送路をなすとよい。
また、第1および第2の貯蔵手段のうちの他方は1方向
転送型の貯蔵手段であるとよい。
さらに、第1および第2の貯蔵手段がいずれも転送段が
ループ状に連結されたサイクリック転送路をなすとよい
本発明の固体撮像装置の駆動方法は、マトリクス状をな
す感光素子のうち隣接する奇数行あるいは偶数行の一方
に属する感光素子において所定期間蓄積された信号電荷
を列方向電荷転送装置に移送する過程と、前記列方向電
荷転送装置を駆動させて信号電荷を第1の列方向に転送
して前記列方向電荷転送装置の端部に隣接して設けられ
た転送順序変換手段に蓄積させる過程と、前記隣接する
奇数行あるいは偶数行の他方に属する感光素子において
所定期間蓄積された信号電荷を列方向電荷転送装置に移
送する過程と、前記列方向電荷転送装置を駆動させて信
号電荷を第1の列方向とは逆方向の第2の列方向に転送
する過程と、前記列方向電荷転送装置で第2の列方向に
転送された信号電荷を1行分ずつ第2の行方向電荷転送
装置に移送して転送を行い、これに同期して前記転送順
序変換手段に蓄積された信号電荷を1行分ずつ第1の行
方向電荷転送手段に移送して転送を行う過程を備えるこ
とにより、隣接画素における信号電荷を同時に読み出す
ようにしたことを特徴とする。
また、本発明にかかる固体撮像装置の駆動方法によれば
、マトリクス状をなす感光素子のうち隣接する奇数行あ
るいは偶数行の一方に属する感光素子において所定期間
蓄積された信号電荷を列方向電荷転送装置に移送する過
程と、前記列方向電荷転送装置を駆動させて信号電荷を
第1の列方向に転送して前記列方向電荷転送装置の端部
に隣接して設けられた第1の電荷貯蔵手段に蓄積させる
過程と、前記隣接する奇数行あるいは偶数行の他方に属
する感光素子において所定期間蓄積された信号電荷を列
方向電荷転送装置に移送する過程と、前記列方向電荷転
送装置を駆動させて信号電荷を第1の列方向とは逆方向
の第2の列方向に転送して前記列方向電荷転送装置の端
部に隣接して設けられた第2の電荷貯蔵手段に蓄積させ
る過程と、前記第1および第2の電荷貯蔵手段のうちの
一方からは転送順に、他方からは道順で信号電荷を取り
出して行方向転送を行い、隣接画素における信号電荷を
同時に読み出すようにしたことを特徴とする。
これらの方法において、列方向電荷転送装置を駆動させ
て行う信号電荷の列方向転送が、信号読出しを行わない
期間に行われるとよい。
(作 用) 本発明にかかる固体撮像装置およびその駆動方法によれ
ば、感光素子領域の上下にそれぞれ行方向転送装置を設
け、かつ、少なくとも一方側の行方向転送装置と感光素
子領域の間に転送順序変換装置を設けており、奇数行の
感光画素から発生した信号電荷の列方向転送(第1フイ
ールド転送)の転送方向と、偶数行の感光画素から発生
した信号電荷の列方向転送(第2フイールド転送)の転
送方向とを互いに逆になるようにし、−刃側では転送順
序変換装置により転送順序を逆にして出力するようにし
ているので、行方向転送装置間の転送を必要としない。
転送順序変換装置がサイクリック転送路をなすことによ
り、少ない面積での信号電荷蓄積が可能となる。
列方向電荷転送装置の両端部に電荷貯蔵部を設け、少な
くとも一方が転送順序変換手段であることにより、電荷
の転送の制御が容易となる。しかも、電荷貯蔵部として
1方向転送型のものやサイクリック転送型のものを任意
に用いることができ、特に2つともサイクリック転送型
のものを用いた場合には、電荷転送の経路が等しくなる
ために、雑音の影響が等しくなって均一な映像出力を得
ることができる他、正常画像、上下反転画像を自由に取
り出すことができる。
列方向の電荷転送は信号・電荷の読出し期間以外の期間
、例えばブランキング期間に行うと、出力信号に転送ノ
イズがのることを防止することができる。
(実施例) 以下、図面を参照しながら本発明の実施例のいくつかを
詳細に説明する。
第1図は本発明にかかる固体撮像装置の第1の実施例を
示す平面構成図である。
感光素子列10は第5図で説明した従来装置と同様の構
成となっており、この感光素子列10に隣接して列方向
に設けられる列方向転送装置60は4段の転送段61−
64を有している。この列方向転送装置60は従来の列
方向転送装置20と比べ、列方向の双方向(第1図の上
向き方向および下向き方向)に転送可能となっている点
が異なる。
これらの感光素子列10および列方向転送装置60の終
端の各上下位置には行方向転送装置50および51がそ
れぞれ設けられている。また、この実施例では上側の行
方向転送装置50と感光素子列10及び列方向転送装置
60との間には転送順序変換装置40が設けられている
。この転送順序変換装置40は2行2列の4個の転送段
41−44を1組として各列方向転送装置に対応して5
組が設けられている。この転送順序変換装置40は信号
電荷を41.42.43.44の右回り転送順あるいは
41.44.43.42の左回り転送順にサイクリック
な転送を行うものであり、本発明の発明者による特願昭
63−209075号に詳細構造が開示されている。
行方向転送装置50および51は第1図の右から左へ信
号電荷を転送するものであり、それぞれの最終転送段に
は信号電荷から出力電圧を得る出力回路52及び53が
接続されいる。
このように、この実施例では列方向転送装置に接続して
転送順序変換装置を設けたこと、および2つの行方向転
送装置が感光素子行列を挾んで両側に設けられているこ
とか特徴となっている。
次のこの実施例における動作を説明する。
初めに偶数行に属する感光素子に蓄積された信号電荷S
8.S6.S4.S2を隣接した列方向転送装置の対応
する転送段61−64に転送する。
続いて第1図の下から上に向けて列転送を行い、行転送
装置に接続された転送順序変換装置40に転送して貯蔵
する。このとき転送順序変換装置40は右回りのサイク
リック転送を行い、最終的に第2行の感光画素の電荷S
2が転送順序変換装置40の転送段42に貯蔵されるよ
うに転送を行う。第1図において、S2’ 、54′、
S6’S8’ はこの貯蔵状態のS2.S4.S6.S
8をそれぞれ表わしている。
次に、奇数行に属する感光画素に蓄積された信号電荷を
隣接した列方向転送装置の対応する転送段6.1−64
に移送する。第1図におけるS6’S8’   S5’
、S7’ はこのようにして移送された貯蔵状態のSl
、S、3.S5.S’7をそれぞれ表わしている。
所定期間経過後、列方向転送装置の転送段64に貯蔵さ
れた第1行の電荷Sl’ は各列に対応する行転送装置
51の転送段に転送され、同時に転送順序変換装置40
の転送段42に貯蔵された第2行の電荷S2’ は各列
に対応する行転送装置50の転送段に転送される。その
後、2つの行転送装置はそれぞれ出力回路52.53に
電荷を順次転送する。そして、第1、第2行の信号電荷
Sl、S2は出力回路52.53によって、一般に電圧
信号に変換されて外部に取り出される。
同様の動作は信号電荷S3.S4.S5,56S7.S
8に対して行うことにより、全ての感光素子の電荷を独
立にしかも感光素子列の並び順にしたがって外部に読み
出すことができる。この場合、転送順序変換装置40は
読出す信号電荷を変える都度左回りのサイクリック転送
を行う。
この実施例では、2つの行方向転送装置間の並列転送(
列方向転送)を行うことなく、隣接する2行の感光素子
列の信号電荷を独立に同時に外部に出力することができ
る。したがって、行方向転送装置間の並列転送機能を実
現するだめの必要な構造上および製造上の問題点がない
全画素同時読出し可能な固体撮像装置を容易に実現する
ことができる。
なお、上記実施例では偶数行の感光画素からの信号電荷
を最初に移送し、続いて奇数行の感光画素からの信号電
荷を移送するようにしているが、この順は逆でも良い。
第2図に、本発明の第2の実施例の東面構成図と、その
信号電荷の動きを併せて示す。感光素子列10および列
方向転送装置60の構成は第1の実施例と同様である。
この実施例では感光素子列10および列方向転送装置6
0の上下位置にそれぞれサイクリック転送型電荷貯蔵装
置70および80が設けられている点が第1図の場合と
異なっている。すなわち、感光素子10および列方向転
送装置60の上には転送段71,72,73.74を有
する第1のサイクリック転送型電荷貯蔵装置70、感光
素子10および列方向転送装置60の下には転送段81
.82,83.84を有する第2のサイクリック転送型
電荷貯蔵装置80がそれぞれ設けられている。これらの
第1のサイクリック転送型電荷貯蔵装置70のさらに上
には第1のサイクリック転送型電荷貯蔵装置70から信
号電荷を受取り出力回路93に向けて行方向転送を行う
行方向転送装置91、第2のサイクリック転送型電荷貯
蔵装置80のさらに下には第2のサイクリック転送型電
荷貯蔵装置80から信号電荷を受取り出力回路94に向
けて行方向転送を行う行方向転送装置92がそれぞれ設
けられている。
次にこの実施例における動作を説明する。
初めに偶数行に属する感光素子に蓄積された信号電荷S
2.S4.S6.S8を列方向転送装置60の対応する
転送段64.−63.62.61に転送し、この列方向
転送装置60を下から上へ転送が行われるように駆動す
ると、S8.  S6゜S4.S2の順に第1のサイク
リック転送型貯蔵装置70の転送段71,72,73,
74.’71に左回りに転送され、この順で貯蔵される
続いて奇数行に属する感光素子に蓄積された信号電荷S
l、S3.S5.S7を列方向転送装置60の対応する
転送段64.63,62.61に転送し、この列方向転
送装置60を上から下へ転送が行われるように駆動する
と、Sl、S3゜S5.S7の順に第1のサイクリック
転送型貯蔵装置80の転送段81,82,83,84,
81゜82に右回りに転送され、この順で貯蔵される。
第2図において、S2’ 、S4’ 、S6’S8’お
よびS1’  S3’  S5’  S7’は転送順序
変換装置内に70および80にそれぞれ蓄積された信号
電荷を示している。
所定の保持時間経過後、サイクリック転送型貯蔵装置t
70の転送段72に貯蔵された信号電荷S2’ は行方
向転送装置91に転送され、また、サイクリック転送型
貯蔵装置80の転送段82に貯蔵された信号電荷Sl’
 は行方向転送装置92に転送され、それぞれ出力回路
93.94から信号電荷S2およびSlに対応した電圧
が出力される。
次にサイクリック転送型貯蔵装置70を右回りに駆動し
、サイクリック転送型貯蔵装置t80を右回りに駆動す
ることにより、信号電荷S4およびS3に対応した電圧
が出力される。以下同様にして全信号電荷を2つの出力
回路からすべて独立に読み出すことかできる。第2図の
上下には、参照番号95および96により読出される信
号電荷の時系列が示されている。
この実施例においては、列方向転送装置、電荷貯蔵装置
、行方向転送装置を通る読出し経路の構造が偶数行の感
光素子からの電荷と奇数行の感光素子からの電荷に対し
て等しくなっているため、転送途中で発生する雑音成分
等の混入量がほぼ等しくなり、したがって、奇数行と偶
数行で映像出力の不均一を招くことがない。
また、この実施例においては、サイクリック転送型貯蔵
装置70が右回り転送と左回り転送とを選択的に行うも
のであり、サイクリック転送型貯蔵装置80は右回り転
送のみを行うものとなっているが、両サイクリック転送
型貯蔵装置とも左右の回転を自由に切換えることのでき
るものであってもよい。この場合、正常画像および上下
反転画像を自由に取出すことができる。
第3図は本発明の第3の実施例を示すものであって、列
方向転送装置60の下側の貯蔵装置をサイクリック型の
ものの代わりに転送段101゜102.103,104
を有する一方向転送装置100としたものである。この
実施例の場合にはより簡単な制御で正画像を取出すこと
ができる。
第4図は本発明にかかる固体撮像装置における転送動作
タイミングの一例を示すタイミングチャートである。こ
のタイミングは通常のテレビジョン標準方式に従うもの
であり、垂直ブランキング期間に感光素子から列転送装
置への信号電荷の移送および列転送動作を行い、必要に
応じてサイクリック転送による転送順序の変換を行う。
続いて、垂直ブランキング期間の終了前に、2つの行方
向転送装置への少なくとも1回の並列転送を行ない、信
号電荷S1およびS2をすべて外部に出力する。
次の水平ブランキング期間に信号電荷S3およびS4を
並列転送し、続く期間においてこれを外部に出力する。
このように、ブランキング期間を利用して列転送および
並列転送を繰り返して行なうことにより、1フイ一ルド
期間に全電荷を独立に外部に出力することができる。ま
た、ブランキング期間を利用して列転送および並列転送
を行なうことにより信号電荷の読出し期間に転送動作を
制御するためのパルスが出力に混入することを防止する
ことができる。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明にかかる固体撮像装置によれば、
行方向転送装置が列方向転送装置の両端側に1つずつ配
設されており、−刃側の行方向転送装置と列方向転送装
置との間に少なくとも1つの転送順序変換手段を備えて
いるので、行方向転送装置間の転送を行う必要がなく、
構造が簡単で、制御が容易で、解像度を著しく向上させ
た固体撮像装置およびその駆動方法を提供することがで
きる。
また、本発明にかかる固体撮像装置の駆動方法によれば
、偶数行と奇数行の一方の感光画素で発生した信号電荷
を転送して転送順序変換手段に貯蔵しておき、偶数行と
奇数行の他方の感光画素で発生した信号電荷を転送して
取出す際に、転送順序変換手段を逆向きに駆動して信号
電荷を取出すようにしているので、行方向転送装置間の
転送制御が不要となり、制御を簡略化することが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかる固体撮像装置の第1の実施例を
示す平面構造図、第2図は本発明にかかる固体撮像装置
の第2の実施例を示す平面構造図、第3図は本発明にか
かる固体撮像装置の第3の実施例を示す平面構造図、第
4図は本発明にかかる固体撮像装置における転送動作タ
イミングの一例を示すタイミングチャート、第5図は従
来の全画素読出し方式の固体撮像装置の構造を示す平面
構造図である。 1〜8・・・感光素子、10・・・感光素子列、40゜
70.80・・・転送順序変換手段、41〜44゜71
〜74.81〜84・・・転送段、50. 51゜91
.92・・・行方向転送装置、53,54,93゜94
・・・出力回路、60・・・列方向転送装置、61〜6
4・・・転送段、100・・・一方向転送装置位置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、1ラインを構成する2画素を単位として列方向に配
    置された複数個の感光素子を有する感光素子列が行方向
    に複数個配設された感光部と、前記各感光素子列に隣接
    して配置され、前記1ラインを構成する2画素のうちの
    一方および他方に相当する感光素子で発生した信号電荷
    を受け取って互いに逆方向の第1および第2の列方向に
    転送する列方向電荷転送手段と、 この列方向電荷転送手段の一方側転送端位置に設けられ
    、前記列方向電荷転送手段で転送された前記1ラインを
    構成する2画素のうちの一方に相当する感光素子で発生
    した信号電荷を行方向に転送する第1の行方向電荷転送
    手段と、 前記列方向電荷転送手段の他方側転送端位置に設けられ
    、前記列方向電荷転送手段で転送された前記1ラインを
    構成する2画素のうちの他方に相当する感光素子で発生
    した信号電荷を行方向に転送する第2の行方向電荷転送
    手段と、 前記列方向電荷転送手段と前記第1の行方向電荷転送手
    段との中間領域および前記列方向電荷転送手段と前記第
    2の行方向電荷転送手段との中間領域の少なくとも一方
    側に前記列方向電荷転送手段で転送された信号電荷列の
    列順位を反転させる転送順序変換手段を備えた固体撮像
    装置。 2、転送順序変換手段は、転送段がループ状に連結され
    たサイクリック転送路をなすことを特徴とする請求項1
    記載の固体撮像装置。 3、1ラインを構成する2画素を単位として列方向に配
    置された複数個の感光素子を有する感光素子列が行方向
    に複数個配設された感光部と、前記各感光素子列に隣接
    して配置され、前記1ラインを構成する2画素のうちの
    一方および他方に相当する感光素子で発生した信号電荷
    を受け取って互いに逆方向の第1および第2の列方向に
    転送する列方向電荷転送手段と、 この列方向電荷転送手段の一方側転送端位置に設けられ
    、前記列方向電荷転送手段で転送された前記1ラインを
    構成する2画素のうちの一方に相当する感光素子で発生
    した信号電荷を行方向に転送する第1の行方向電荷転送
    手段と、 前記列方向電荷転送手段の他方側転送端位置に設けられ
    、前記列方向電荷転送手段で転送された前記1ラインを
    構成する2画素のうちの他方に相当する感光素子で発生
    した信号電荷を行方向に転送する第2の行方向電荷転送
    手段と、 前記列方向電荷転送手段と前記第1の行方向電荷転送手
    段との中間領域および前記列方向電荷転送手段と前記第
    2の行方向電荷転送手段との各中間領域に前記列方向電
    荷転送手段で転送された信号電荷を一時貯蔵する第1お
    よび第2の貯蔵手段が設けられ、これらの貯蔵手段のう
    ち、少なくとも一方は電荷列の列順位を反転させる転送
    順序変換手段であることを特徴とする固体撮像装置。 4、転送順序変換手段は、転送段がループ状に連結され
    たサイクリック転送路をなすことを特徴とする請求項3
    記載の固体撮像装置。 5、前記第1および第2の貯蔵手段のうちの他方は1方
    向転送型の貯蔵手段である請求項3記載の固体撮像装置
    。 6、前記第1および第2の貯蔵手段がいずれも転送段が
    ループ状に連結されたサイクリック転送路をなすことを
    特徴とする請求項3記載の固体撮像装置。 7、マトリクス状をなす感光素子のうち隣接する奇数行
    あるいは偶数行の一方に属する感光素子において所定期
    間蓄積された信号電荷を列方向電荷転送装置に移送する
    過程と、 前記列方向電荷転送装置を駆動させて信号電荷を第1の
    列方向に転送して前記列方向電荷転送装置の端部に隣接
    して設けられた転送順序変換手段に蓄積させる過程と、 前記隣接する奇数行あるいは偶数行の他方に属する感光
    素子において所定期間蓄積された信号電荷を列方向電荷
    転送装置に移送する過程と、前記列方向電荷転送装置を
    駆動させて信号電荷を第1の列方向とは逆方向の第2の
    列方向に転送する過程と、 前記列方向電荷転送装置で第2の列方向に転送された信
    号電荷を1行分ずつ第2の行方向電荷転送装置に移送し
    て転送を行い、これに同期して前記転送順序変換手段に
    蓄積された信号電荷を1行分ずつ第1の行方向電荷転送
    手段に移送して転送を行い、隣接画素における信号電荷
    を同時に読出す過程を備えた固体撮像装置の駆動方法。 8、列方向電荷転送装置を駆動させて行う信号電荷の列
    方向転送が、信号読出しを行わない期間に行われること
    を特徴とする請求項7記載の固体撮像装置の駆動方法。 9、マトリクス状をなす感光素子のうち隣接する奇数行
    あるいは偶数行の一方に属する感光素子において所定期
    間蓄積された信号電荷を列方向電荷転送装置に移送する
    過程と、 前記列方向電荷転送装置を駆動させて信号電荷を第1の
    列方向に転送して前記列方向電荷転送装置の一方端に隣
    接して設けられた第1の電荷貯蔵手段に蓄積させる過程
    と、 前記隣接する奇数行あるいは偶数行の他方に属する感光
    素子において所定期間蓄積された信号電荷を列方向電荷
    転送装置に移送する過程と、前記列方向電荷転送装置を
    駆動させて信号電荷を第1の列方向とは逆方向の第2の
    列方向に転送して前記列方向電荷転送装置の他方端に隣
    接して設けられた第2の電荷貯蔵手段に蓄積させる過程
    と、 前記第1および第2の電荷貯蔵手段のうちの一方からは
    転送順に、他方からは逆順で信号電荷を取り出して行方
    向転送を行い、隣接画素における信号電荷を同時に読出
    す過程を備えた固体撮像装置の駆動方法。 10、列方向電荷転送装置を駆動させて行う信号電荷の
    列方向転送が、信号読出しを行わない期間に行われるこ
    とを特徴とする請求項9に記載の固体撮像装置の駆動方
    法。
JP2176612A 1990-07-04 1990-07-04 固体撮像装置およびその駆動方法 Expired - Fee Related JP2760639B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2176612A JP2760639B2 (ja) 1990-07-04 1990-07-04 固体撮像装置およびその駆動方法
KR1019910011232A KR950011888B1 (ko) 1990-07-04 1991-07-03 고체촬상장치 및 그 구동방법
US07/725,682 US5148013A (en) 1990-07-04 1991-07-03 Solid state imaging device and method of driving the same
EP91111115A EP0472859B1 (en) 1990-07-04 1991-07-04 Solid state imaging device and method of driving the same
DE69114612T DE69114612T2 (de) 1990-07-04 1991-07-04 Festkörper-Bildaufnahmeanordnung und Steuerverfahren dafür.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2176612A JP2760639B2 (ja) 1990-07-04 1990-07-04 固体撮像装置およびその駆動方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0468678A true JPH0468678A (ja) 1992-03-04
JP2760639B2 JP2760639B2 (ja) 1998-06-04

Family

ID=16016614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2176612A Expired - Fee Related JP2760639B2 (ja) 1990-07-04 1990-07-04 固体撮像装置およびその駆動方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5148013A (ja)
EP (1) EP0472859B1 (ja)
JP (1) JP2760639B2 (ja)
KR (1) KR950011888B1 (ja)
DE (1) DE69114612T2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06245147A (ja) * 1993-02-15 1994-09-02 Toshiba Corp 固体撮像装置及び固体撮像装置の駆動方法

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2504845B2 (ja) * 1989-10-06 1996-06-05 シャープ株式会社 固体撮像装置
JPH0491556A (ja) * 1990-08-06 1992-03-25 Fuji Xerox Co Ltd 読み取り装置
JP2760656B2 (ja) * 1990-11-30 1998-06-04 株式会社東芝 固体撮像装置
DE4134666C2 (de) * 1991-10-19 2002-03-28 Zeiss Carl Verfahren und Schaltung zur Verarbeitung optischer Signale
US5355165A (en) * 1992-08-06 1994-10-11 Princeton Scientific Instruments, Inc. Very high frame rate CCD imager
JP2888719B2 (ja) * 1993-02-15 1999-05-10 株式会社東芝 固体撮像装置の駆動方法
JPH0767041A (ja) * 1993-08-30 1995-03-10 Toshiba Corp 固体撮像装置の駆動方法
KR100367537B1 (ko) * 1993-09-02 2003-03-15 소니 가부시끼 가이샤 고체촬상장치
JP3156503B2 (ja) * 1994-05-27 2001-04-16 松下電器産業株式会社 固体撮像装置の駆動方法及び固体撮像装置の信号処理回路
US5703639A (en) * 1994-10-25 1997-12-30 Dalsa, Inc. Charge coupled device pulse discriminator
JP4326021B2 (ja) * 1995-02-21 2009-09-02 ダルサ コーポレイション 電荷結合撮像装置
KR100226787B1 (en) * 1996-12-16 1999-10-15 Hyundai Micro Electronics Co Ccd device
JP3548410B2 (ja) * 1997-12-25 2004-07-28 キヤノン株式会社 固体撮像装置および固体撮像装置の信号読み出し方法
JP4540280B2 (ja) * 1999-07-09 2010-09-08 ベーテーエス ホールディング インターナショナル ベー ヴィ 光学走査装置
JP3846572B2 (ja) * 2001-09-20 2006-11-15 ソニー株式会社 固体撮像装置
US7554590B2 (en) * 2003-02-26 2009-06-30 Digital Imaging Systems Gmbh Simultaneous readout of CMOS APS imagers
US7480000B2 (en) * 2003-06-25 2009-01-20 Fujifilm Corporation Image-taking apparatus including a vertical transfer control device
EP1752748B1 (en) * 2005-08-12 2008-10-29 MESA Imaging AG Highly sensitive, fast pixel for use in an image sensor
KR20210076238A (ko) 2019-12-13 2021-06-24 삼성전자주식회사 이미지 센서, 그것을 포함하는 이미지 장치 및 그것의 동작 방법
US11838659B2 (en) * 2021-11-16 2023-12-05 Pixart Imaging Inc. Image sensing system and image sensing data processing method

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57104377A (en) * 1980-12-19 1982-06-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Solid-state image pickup device
JPS5984466A (ja) * 1982-11-06 1984-05-16 Canon Inc 電荷転送デバイス
JPS60163464A (ja) * 1984-02-02 1985-08-26 Fujitsu Ltd 電荷結合装置
JPH0799869B2 (ja) * 1984-10-20 1995-10-25 オリンパス光学工業株式会社 電子的撮像装置
JPS6386974A (ja) * 1986-09-30 1988-04-18 Nec Corp 電荷転送撮像素子とその駆動方法
DE3877034T2 (de) * 1987-04-10 1993-04-22 Toshiba Kawasaki Kk Festkoerper-bildabtaster mit hochgeschwindigkeitsverschluss und verfahren zur erzielung einer hohen verschlussgeschwindigkeit in einem festkoerper-bildabtaster.
US4897728A (en) * 1987-10-09 1990-01-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Charge transfer device for solid state image pickup apparatus and method of driving the same
US4980771A (en) * 1988-02-18 1990-12-25 Victor Company Of Japan, Ltd. Imaging device and imaging apparatus including the imaging device
US5043819A (en) * 1989-12-05 1991-08-27 Samsung Electronics Co., Ltd. CCD solid state image sensor with two horizontal transfer CCDs corresponding to both odd and even columns of elements

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06245147A (ja) * 1993-02-15 1994-09-02 Toshiba Corp 固体撮像装置及び固体撮像装置の駆動方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2760639B2 (ja) 1998-06-04
KR950011888B1 (ko) 1995-10-11
EP0472859B1 (en) 1995-11-15
DE69114612T2 (de) 1996-05-02
US5148013A (en) 1992-09-15
DE69114612D1 (de) 1995-12-21
KR920003564A (ko) 1992-02-29
EP0472859A1 (en) 1992-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2760639B2 (ja) 固体撮像装置およびその駆動方法
US4996600A (en) Two dimensional solid state image sensing device
US6377304B1 (en) Solid-state image-pickup devices exhibiting faster video-frame processing rates, and associated methods
EP0403248B1 (en) Photoelectric converting apparatus
US8102455B2 (en) Multiple output charge-coupled devices
US7218348B2 (en) Solid-state electronic imaging device and method of controlling opertion thereof
KR100798241B1 (ko) 화상 신호 처리 장치, 그것을 구비한 촬상 장치 및 화상신호 처리 방법
EP0315778A2 (en) Solid state image pickup apparatus
US5400071A (en) Solid-state image sensing device having a multi-row direction transfer circuit
US7697048B2 (en) Solid state imaging apparatus and driving method of the solid state imaging apparatus using four pixel addition
JP4286091B2 (ja) 固体撮像装置
US5434437A (en) Solid state image sensor and its driving method
US6760069B2 (en) Method and apparatus for processing image signals
JPH10191364A (ja) 撮像装置
JP3379652B2 (ja) 固体撮像素子
JPH09233394A (ja) 撮像装置
KR100579025B1 (ko) 고체촬상장치및그구동방법
JPS6041510B2 (ja) 固体撮像板
JP4303950B2 (ja) 電荷転送素子の駆動方法及び固体撮像素子の駆動方法
JPH11146280A (ja) 画像信号処理装置及び画像信号処理方法
JP4426666B2 (ja) 固体撮像素子の画素データ転送方法
JPH0595515A (ja) 固体撮像装置
JPH01114286A (ja) 映像信号のディジタル記憶装置
JP2983864B2 (ja) 固体撮像素子及びその駆動方法
JPH01238156A (ja) 固体撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees