JPH06217206A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH06217206A JPH06217206A JP50A JP2354093A JPH06217206A JP H06217206 A JPH06217206 A JP H06217206A JP 50 A JP50 A JP 50A JP 2354093 A JP2354093 A JP 2354093A JP H06217206 A JPH06217206 A JP H06217206A
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- 239000007787 solid Substances 0.000 title abstract 3
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 claims description 57
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 35
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 17
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 102220642319 PTB domain-containing engulfment adapter protein 1_D14A_mutation Human genes 0.000 description 2
- 102220642281 PTB domain-containing engulfment adapter protein 1_D13A_mutation Human genes 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/40—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
- H04N25/41—Extracting pixel data from a plurality of image sensors simultaneously picking up an image, e.g. for increasing the field of view by combining the outputs of a plurality of sensors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 信号出力不可期間のない出力信号を得ること
ができ、高フレームレートの要求にも対応できるように
した固体撮像装置を提供する。 【構成】 画素アレイ領域と垂直走査回路とを垂直方向
に２分割し、分割された２つの画素アレイ領域２Ａ，２
Ｂにそれぞれ対応する２つの水平走査回路４Ａ，４Ｂを
設けて、分割された２つの画素アレイ領域２Ａ，２Ｂを
独立に駆動可能に構成し、また分割された２つの画素ア
レイ領域２Ａ，２Ｂの画素信号をそれぞれ独立に読み出
すための２本の出力信号線６Ａ，６Ｂと、該２本の出力
信号線６Ａ，６Ｂから読み出される２系統の信号出力
Ａ，Ｂを１系統の信号出力Ｃに変換するための信号混合
回路７とを設けてＸＹアドレス型固体撮像装置を構成す
る。
ができ、高フレームレートの要求にも対応できるように
した固体撮像装置を提供する。 【構成】 画素アレイ領域と垂直走査回路とを垂直方向
に２分割し、分割された２つの画素アレイ領域２Ａ，２
Ｂにそれぞれ対応する２つの水平走査回路４Ａ，４Ｂを
設けて、分割された２つの画素アレイ領域２Ａ，２Ｂを
独立に駆動可能に構成し、また分割された２つの画素ア
レイ領域２Ａ，２Ｂの画素信号をそれぞれ独立に読み出
すための２本の出力信号線６Ａ，６Ｂと、該２本の出力
信号線６Ａ，６Ｂから読み出される２系統の信号出力
Ａ，Ｂを１系統の信号出力Ｃに変換するための信号混合
回路７とを設けてＸＹアドレス型固体撮像装置を構成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＣＭＤ（Charge Mod
ulation Device）などを画素として用いたＸＹアドレス
型固体撮像装置や、ＣＣＤを電荷転送手段として用いた
ＣＣＤ固体撮像装置等の固体撮像装置に関する。
ulation Device）などを画素として用いたＸＹアドレス
型固体撮像装置や、ＣＣＤを電荷転送手段として用いた
ＣＣＤ固体撮像装置等の固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にイメージセンサはＮＴＳＣ規格に
従って動作する場合、水平ブランキング期間において、
有効な画像信号の出力こそしていないものの、イメージ
センサの構成上必要な何らかの動作を行っている。例え
ば、ＣＣＤ固体撮像装置においては信号電荷の垂直転送
などを行っている。またＣＭＤ固体撮像装置の場合は、
テレビジョン学会技術報告「１インチ200 万画素ＣＭＤ
イメージセンサ」（緒方ほか、1992．２）に解説されて
いるように、垂直走査回路による行シフト動作が行わて
いれる。
従って動作する場合、水平ブランキング期間において、
有効な画像信号の出力こそしていないものの、イメージ
センサの構成上必要な何らかの動作を行っている。例え
ば、ＣＣＤ固体撮像装置においては信号電荷の垂直転送
などを行っている。またＣＭＤ固体撮像装置の場合は、
テレビジョン学会技術報告「１インチ200 万画素ＣＭＤ
イメージセンサ」（緒方ほか、1992．２）に解説されて
いるように、垂直走査回路による行シフト動作が行わて
いれる。
【０００３】次に、この点を、ＣＭＤ固体撮像装置の場
合について更に具体的に説明する。図８の（Ａ）にＣＭ
Ｄ固体撮像装置の基本ブロック構成図を、図８の（Ｂ）
に一画素部分の回路構成図を、図９に駆動パスルのタイ
ミング図を示す。ＣＭＤ固体撮像装置は図８に示されて
いるようなＸＹアドレス型の構成を持つ。すなわち、Ｃ
ＭＤからなる画素１を２次元に配列してセンサアレイ２
を構成し、センサアレイ２の行選択は垂直走査回路３に
よって行われ、列選択は水平走査回路４によって行われ
る。また行シフト及び列シフトは両走査回路３，４が内
蔵するシフトレジスタにより行われる。有効信号期間に
水平走査回路４による列シフトが行われ、水平ブランキ
ング期間に垂直走査回路３による行シフトが行われる。
垂直走査回路３は、行方向に配列されたＣＭＤ画素１の
共通に接続されたゲート電極に与える電位の制御を、図
９のタイミング図に示すように行う。
合について更に具体的に説明する。図８の（Ａ）にＣＭ
Ｄ固体撮像装置の基本ブロック構成図を、図８の（Ｂ）
に一画素部分の回路構成図を、図９に駆動パスルのタイ
ミング図を示す。ＣＭＤ固体撮像装置は図８に示されて
いるようなＸＹアドレス型の構成を持つ。すなわち、Ｃ
ＭＤからなる画素１を２次元に配列してセンサアレイ２
を構成し、センサアレイ２の行選択は垂直走査回路３に
よって行われ、列選択は水平走査回路４によって行われ
る。また行シフト及び列シフトは両走査回路３，４が内
蔵するシフトレジスタにより行われる。有効信号期間に
水平走査回路４による列シフトが行われ、水平ブランキ
ング期間に垂直走査回路３による行シフトが行われる。
垂直走査回路３は、行方向に配列されたＣＭＤ画素１の
共通に接続されたゲート電極に与える電位の制御を、図
９のタイミング図に示すように行う。
【０００４】すなわち、有効信号期間は、選択行に対し
て読み出し電位ＶRDを、非選択行に対しては蓄積電位Ｖ
ACを与える。水平ブランキング期間には、選択行に対し
てリセット電位ＶRSを、非選択行に対してはオーバーフ
ロー電位ＶOFを与える。読み出し電位ＶRDを与えられた
画素群はオン状態となり、蓄積電位ＶACを与えられた画
素群はオフ状態となる。リセット電位ＶRSを与えられた
画素群は蓄積電荷の初期化（リセット動作）を行い、オ
ーバーフロー電位ＶOFを与えられた画素群は飽和電荷数
以上の過剰電荷の掃き捨て（オーバーフロー動作）を行
う。水平走査回路４は、ＣＭＤ画素１のソース電極が共
通に接続された列ライン５-1〜５-nと出力信号線６を繋
ぐ選択スイッチの開閉を制御する。シフトレジスタによ
る列シフトに従って順次列ラインを出力信号線６に繋い
でいく。以上のように、水平ブランキング期間には垂直
走査回路３による行シフト動作に伴って、リセット動
作，オーバーフロー動作という機構上必要不可欠な動作
を行っている。
て読み出し電位ＶRDを、非選択行に対しては蓄積電位Ｖ
ACを与える。水平ブランキング期間には、選択行に対し
てリセット電位ＶRSを、非選択行に対してはオーバーフ
ロー電位ＶOFを与える。読み出し電位ＶRDを与えられた
画素群はオン状態となり、蓄積電位ＶACを与えられた画
素群はオフ状態となる。リセット電位ＶRSを与えられた
画素群は蓄積電荷の初期化（リセット動作）を行い、オ
ーバーフロー電位ＶOFを与えられた画素群は飽和電荷数
以上の過剰電荷の掃き捨て（オーバーフロー動作）を行
う。水平走査回路４は、ＣＭＤ画素１のソース電極が共
通に接続された列ライン５-1〜５-nと出力信号線６を繋
ぐ選択スイッチの開閉を制御する。シフトレジスタによ
る列シフトに従って順次列ラインを出力信号線６に繋い
でいく。以上のように、水平ブランキング期間には垂直
走査回路３による行シフト動作に伴って、リセット動
作，オーバーフロー動作という機構上必要不可欠な動作
を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、イメー
ジセンサの種類を問わず、水平ブランキング期間に何ら
かの必要不可欠な動作を実行しているということは、逆
に言えば有効な画像信号を絶対に出力できない期間が存
在することになる。通常のビデオカメラとは異なる用途
へイメージセンサを適用する場合に、この信号出力不可
期間の存在が問題となることがある。
ジセンサの種類を問わず、水平ブランキング期間に何ら
かの必要不可欠な動作を実行しているということは、逆
に言えば有効な画像信号を絶対に出力できない期間が存
在することになる。通常のビデオカメラとは異なる用途
へイメージセンサを適用する場合に、この信号出力不可
期間の存在が問題となることがある。
【０００６】イメージセンサの産業応用の実情をみる
と、ＮＴＳＣ規格にとどまらない幅広い用途への応用が
数多く行われている。そのような特殊用途に対しては、
イメージセンサとして要求される項目も多種多様であ
る。その中の１つとして高フレームレートをイメージセ
ンサに要求する、高速現象撮影カメラシステムに代表さ
れる応用分野がある。この分野では、毎秒数百フレーム
以上のフレームレートが要求され、ＮＴＳＣ規格の毎秒
30フレームと比べると、はるかに高いデータレートが必
要とされる。この要求を満たすことを考える際に、上述
の信号出力不可期間の存在が大きな問題となってくる。
と、ＮＴＳＣ規格にとどまらない幅広い用途への応用が
数多く行われている。そのような特殊用途に対しては、
イメージセンサとして要求される項目も多種多様であ
る。その中の１つとして高フレームレートをイメージセ
ンサに要求する、高速現象撮影カメラシステムに代表さ
れる応用分野がある。この分野では、毎秒数百フレーム
以上のフレームレートが要求され、ＮＴＳＣ規格の毎秒
30フレームと比べると、はるかに高いデータレートが必
要とされる。この要求を満たすことを考える際に、上述
の信号出力不可期間の存在が大きな問題となってくる。
【０００７】フレームレートを高めるためには、まず有
効信号期間の画素情報の読み出しスピードを上げる必要
があり、更には有効信号が出力されぬような無駄な時間
がないことが望ましい。この無駄な時間というのが、ま
さに上述の信号出力不可期間にあたる。しかしながら信
号出力不可期間に実行される動作は機構上不可欠なもの
であり、フレームレートの向上を大きく阻害する要因で
あるにもかかわらず、一定の時間を配分せざるをえない
というのが現状である。このように信号出力不可期間の
存在は、高速現象撮影カメラシステムのような高いフレ
ームレートが要求される用途へのイメージセンサ応用の
際に、大きな障害となっている。
効信号期間の画素情報の読み出しスピードを上げる必要
があり、更には有効信号が出力されぬような無駄な時間
がないことが望ましい。この無駄な時間というのが、ま
さに上述の信号出力不可期間にあたる。しかしながら信
号出力不可期間に実行される動作は機構上不可欠なもの
であり、フレームレートの向上を大きく阻害する要因で
あるにもかかわらず、一定の時間を配分せざるをえない
というのが現状である。このように信号出力不可期間の
存在は、高速現象撮影カメラシステムのような高いフレ
ームレートが要求される用途へのイメージセンサ応用の
際に、大きな障害となっている。
【０００８】この発明は、従来のイメージセンサにおけ
る上記問題点を解消するためになされるもので、信号出
力不可期間のない出力信号を得ることができ、高フレー
ムレートの要求にも対応できるようにした固体撮像装置
を提供することを目的とする。
る上記問題点を解消するためになされるもので、信号出
力不可期間のない出力信号を得ることができ、高フレー
ムレートの要求にも対応できるようにした固体撮像装置
を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用】上記問題点を解
決するため、本発明は、２次元に配列された光電変換素
子アレイと、光電変換素子アレイの行選択を行うための
垂直走査手段と、光電変換素子アレイの列選択を行うた
めの水平走査手段とを有するＸＹアドレス型固体撮像装
置において、光電変換素子アレイと垂直走査手段とを垂
直方向に２分割し、分割された２つの光電変換素子アレ
イ領域にそれぞれ対応する２つの水平走査手段を設け
て、分割された２つの光電変換素子アレイ領域を独立に
駆動可能に構成すると共に、分割された２つの光電変換
素子アレイ領域の信号をそれぞれ独立に読み出すための
２本の出力信号線と、２本の出力信号線から読み出され
る２系統の信号を１系統の信号に変換するための信号混
合手段とを設けて構成するものである。
決するため、本発明は、２次元に配列された光電変換素
子アレイと、光電変換素子アレイの行選択を行うための
垂直走査手段と、光電変換素子アレイの列選択を行うた
めの水平走査手段とを有するＸＹアドレス型固体撮像装
置において、光電変換素子アレイと垂直走査手段とを垂
直方向に２分割し、分割された２つの光電変換素子アレ
イ領域にそれぞれ対応する２つの水平走査手段を設け
て、分割された２つの光電変換素子アレイ領域を独立に
駆動可能に構成すると共に、分割された２つの光電変換
素子アレイ領域の信号をそれぞれ独立に読み出すための
２本の出力信号線と、２本の出力信号線から読み出され
る２系統の信号を１系統の信号に変換するための信号混
合手段とを設けて構成するものである。
【００１０】このように、光電変換素子アレイと垂直走
査手段を垂直方向に２分割し、それぞれの領域に対して
別々の水平走査手段と出力信号線を設けることにより、
一方の領域が信号出力不可期間に行うべき動作を実行し
始めるタイミングで、他方の領域において有効信号の読
み出しを開始するような駆動を行うことができ、したが
って常にいずれかの領域において有効信号が出力されて
いることになり、スイッチングにより有効信号のみを外
部出力信号とすることによって、信号出力不可期間のな
い出力信号を得ることができる。
査手段を垂直方向に２分割し、それぞれの領域に対して
別々の水平走査手段と出力信号線を設けることにより、
一方の領域が信号出力不可期間に行うべき動作を実行し
始めるタイミングで、他方の領域において有効信号の読
み出しを開始するような駆動を行うことができ、したが
って常にいずれかの領域において有効信号が出力されて
いることになり、スイッチングにより有効信号のみを外
部出力信号とすることによって、信号出力不可期間のな
い出力信号を得ることができる。
【００１１】
【実施例】次に実施例について説明する。図１は、本発
明に係る固体撮像装置の第１実施例を示すブロック構成
図である。この実施例は、本発明をＣＭＤ固体撮像装置
に適用したもので、図１においては、説明を簡単にする
ため水平画素数，垂直画素数とも４であるエリアセンサ
を想定し、ＣＭＤ画素１にはＰ１からＰ16までの番号を
付して示している。この実施例のＣＭＤ固体撮像装置
は、図８に示した従来例と同様に、画素アレイ領域，水
平走査回路，垂直走査回路により構成される。しかしな
がら、画素アレイ領域は分割画素アレイ領域２Ａ，２Ｂ
に、垂直走査回路は垂直走査回路３Ａ，３Ｂに、いずれ
も垂直方向に２分割され、また２つの水平走査回路４
Ａ，４Ｂが各分割画素アレイ領域２Ａ，２Ｂに対応して
設けられている点、更に２つの水平走査回路４Ａ，４Ｂ
に対応する２つの出力信号線６Ａ，６Ｂと、その２つの
出力信号線６Ａ，６Ｂの信号出力Ａ，Ｂを１つの信号出
力Ｃとするための信号混合回路７を有する点が従来例と
大きく異なっている。信号混合回路７は２つの信号出力
Ａ，Ｂを所望のタイミングで切り換えて出力するための
スイッチによって構成される。なお各走査回路の走査方
向は図中の矢印により示している。
明に係る固体撮像装置の第１実施例を示すブロック構成
図である。この実施例は、本発明をＣＭＤ固体撮像装置
に適用したもので、図１においては、説明を簡単にする
ため水平画素数，垂直画素数とも４であるエリアセンサ
を想定し、ＣＭＤ画素１にはＰ１からＰ16までの番号を
付して示している。この実施例のＣＭＤ固体撮像装置
は、図８に示した従来例と同様に、画素アレイ領域，水
平走査回路，垂直走査回路により構成される。しかしな
がら、画素アレイ領域は分割画素アレイ領域２Ａ，２Ｂ
に、垂直走査回路は垂直走査回路３Ａ，３Ｂに、いずれ
も垂直方向に２分割され、また２つの水平走査回路４
Ａ，４Ｂが各分割画素アレイ領域２Ａ，２Ｂに対応して
設けられている点、更に２つの水平走査回路４Ａ，４Ｂ
に対応する２つの出力信号線６Ａ，６Ｂと、その２つの
出力信号線６Ａ，６Ｂの信号出力Ａ，Ｂを１つの信号出
力Ｃとするための信号混合回路７を有する点が従来例と
大きく異なっている。信号混合回路７は２つの信号出力
Ａ，Ｂを所望のタイミングで切り換えて出力するための
スイッチによって構成される。なお各走査回路の走査方
向は図中の矢印により示している。
【００１２】次にこの実施例の具体的な動作について説
明する。図２は、画素アレイ領域の行方向に配列された
各画素のゲートに共通に接続された垂直選択線８Ａ-1，
８Ａ-2，８Ｂ-1，８Ｂ-2に印加される駆動パルスを示
し、図３は各信号出力Ａ，Ｂ，Ｃのタイミング図を示
す。時刻ｔ1 において、画素アレイ領域２Ａの垂直選択
線８Ａ-1に接続された第１行に読み出し電位ＶRDが与え
られ、データの読み出しが開始され、出力信号線６Ａの
信号出力Ａとして画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のデータ
が順次出力される。時刻ｔ2 において、垂直走査回路３
Ａの行シフト動作が行われ、第１行に対してリセット電
位ＶRSが与えられリセット動作が、垂直選択線８Ａ-2に
接続された第２行に対してオーバーフロー電位ＶOFが与
えられオーバーフロー動作が実行される。同時に画素ア
レイ領域２Ｂでは垂直選択線８Ｂ-1に接続された第１行
のデータの読み出しが開始され、出力信号線６Ｂの信号
出力Ｂとして画素Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８のデータが順
次出力される。
明する。図２は、画素アレイ領域の行方向に配列された
各画素のゲートに共通に接続された垂直選択線８Ａ-1，
８Ａ-2，８Ｂ-1，８Ｂ-2に印加される駆動パルスを示
し、図３は各信号出力Ａ，Ｂ，Ｃのタイミング図を示
す。時刻ｔ1 において、画素アレイ領域２Ａの垂直選択
線８Ａ-1に接続された第１行に読み出し電位ＶRDが与え
られ、データの読み出しが開始され、出力信号線６Ａの
信号出力Ａとして画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のデータ
が順次出力される。時刻ｔ2 において、垂直走査回路３
Ａの行シフト動作が行われ、第１行に対してリセット電
位ＶRSが与えられリセット動作が、垂直選択線８Ａ-2に
接続された第２行に対してオーバーフロー電位ＶOFが与
えられオーバーフロー動作が実行される。同時に画素ア
レイ領域２Ｂでは垂直選択線８Ｂ-1に接続された第１行
のデータの読み出しが開始され、出力信号線６Ｂの信号
出力Ｂとして画素Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８のデータが順
次出力される。
【００１３】時刻ｔ3 では、画素アレイ領域２Ｂにおい
て垂直走査回路３Ｂの行シフト動作と、第１行に対する
リセット動作と、垂直選択線８Ｂ-2に接続された第２行
に対するオーバーフロー動作が行われる。同時に画素ア
レイ領域２Ａにおいて第２行のデータの読み出しが開始
され、出力信号線６Ａの信号出力Ａとして画素Ｐ９，Ｐ
10，Ｐ11，Ｐ12のデータが順次出力される。時刻ｔ4 で
は、画素アレイ領域２Ａにおいて垂直走査回路３Ａの行
シフト動作と第２行に対するリセット動作と第１行に対
するオーバーフロー動作が行われる。同時に画素アレイ
領域２Ｂにおいて第２行のデータの読み出しが開始さ
れ、出力信号線６Ｂの信号出力Ｂとして画素Ｐ13，Ｐ1
4，Ｐ15，Ｐ16のデータが順次出力される。時刻ｔ5 で
は画素アレイ領域２Ｂにおいて垂直走査回路３Ｂの行シ
フト動作と第２行に対するリセット動作と第１行に対す
るオーバーフロー動作が行われる。同時に画素アレイ領
域２Ａにおいて第１行のデータの読み出しが開始され
る。以降は上記動作が繰り返し行われる。
て垂直走査回路３Ｂの行シフト動作と、第１行に対する
リセット動作と、垂直選択線８Ｂ-2に接続された第２行
に対するオーバーフロー動作が行われる。同時に画素ア
レイ領域２Ａにおいて第２行のデータの読み出しが開始
され、出力信号線６Ａの信号出力Ａとして画素Ｐ９，Ｐ
10，Ｐ11，Ｐ12のデータが順次出力される。時刻ｔ4 で
は、画素アレイ領域２Ａにおいて垂直走査回路３Ａの行
シフト動作と第２行に対するリセット動作と第１行に対
するオーバーフロー動作が行われる。同時に画素アレイ
領域２Ｂにおいて第２行のデータの読み出しが開始さ
れ、出力信号線６Ｂの信号出力Ｂとして画素Ｐ13，Ｐ1
4，Ｐ15，Ｐ16のデータが順次出力される。時刻ｔ5 で
は画素アレイ領域２Ｂにおいて垂直走査回路３Ｂの行シ
フト動作と第２行に対するリセット動作と第１行に対す
るオーバーフロー動作が行われる。同時に画素アレイ領
域２Ａにおいて第１行のデータの読み出しが開始され
る。以降は上記動作が繰り返し行われる。
【００１４】信号混合回路７において、各出力信号線６
Ａ，６Ｂの信号出力Ａ，Ｂの切り換え混合後の信号出力
Ｃを出力するタイミングは、図３に示すとおりである。
なお図３において、斜線部分は信号出力不可期間を示し
ている。時刻ｔ1 より時刻ｔ2 まで、及び時刻ｔ3 より
時刻ｔ4 までにおいては、信号出力Ａを信号出力Ｃとす
る。時刻ｔ2 より時刻ｔ3 まで、及び時刻ｔ4 より時刻
ｔ5 までにおいては、信号出力Ｂを信号出力Ｃとする。
図３からわかるように、この場合の信号出力Ｃは画素Ｐ
１からＰ16までのデータが連続したものとなる。すなわ
ち、信号出力Ｃには有効な信号出力がされない無駄な時
間が存在しない。つまり信号出力不可期間が存在しない
ことになる。
Ａ，６Ｂの信号出力Ａ，Ｂの切り換え混合後の信号出力
Ｃを出力するタイミングは、図３に示すとおりである。
なお図３において、斜線部分は信号出力不可期間を示し
ている。時刻ｔ1 より時刻ｔ2 まで、及び時刻ｔ3 より
時刻ｔ4 までにおいては、信号出力Ａを信号出力Ｃとす
る。時刻ｔ2 より時刻ｔ3 まで、及び時刻ｔ4 より時刻
ｔ5 までにおいては、信号出力Ｂを信号出力Ｃとする。
図３からわかるように、この場合の信号出力Ｃは画素Ｐ
１からＰ16までのデータが連続したものとなる。すなわ
ち、信号出力Ｃには有効な信号出力がされない無駄な時
間が存在しない。つまり信号出力不可期間が存在しない
ことになる。
【００１５】このように画素アレイ領域を垂直方向に２
分割して、それぞれの分割画素アレイ領域を異なったタ
イミングで動作させることにより、信号出力不可期間を
無くすことができる。図１に示した実施例では、４×４
の小規模エリアセンサの例を示したが、本実施例の原理
はセンサ規模にはよらない。また本実施例では信号混合
回路を画素アレイ領域と同一基板上に設ける場合を想定
しているが、これは同一基板外に設けても構わない。ま
た各走査回路の走査方向は本実施例に示した限りでな
く、自由に設定可能である。また本実施例では本発明を
ＣＭＤ固体撮像装置に適用したものを示したが、ＣＭＤ
固体撮像装置と同様に、２次元に配列された光電変換素
子からなる撮像領域と水平，垂直の走査回路により構成
されるＸＹアドレス型のイメージセンサであれば、本実
施例の原理は等しく適用可能である。またそれぞれの分
割画素アレイ領域で異なるタイミングの２系統の駆動パ
ルスが必要となるが、１系統の外部入力クロックから２
系統の駆動クロックを発生させるためのクロック制御回
路を、同一基板上に設けることにより、外部駆動上の複
雑さは容易に回避することができる。
分割して、それぞれの分割画素アレイ領域を異なったタ
イミングで動作させることにより、信号出力不可期間を
無くすことができる。図１に示した実施例では、４×４
の小規模エリアセンサの例を示したが、本実施例の原理
はセンサ規模にはよらない。また本実施例では信号混合
回路を画素アレイ領域と同一基板上に設ける場合を想定
しているが、これは同一基板外に設けても構わない。ま
た各走査回路の走査方向は本実施例に示した限りでな
く、自由に設定可能である。また本実施例では本発明を
ＣＭＤ固体撮像装置に適用したものを示したが、ＣＭＤ
固体撮像装置と同様に、２次元に配列された光電変換素
子からなる撮像領域と水平，垂直の走査回路により構成
されるＸＹアドレス型のイメージセンサであれば、本実
施例の原理は等しく適用可能である。またそれぞれの分
割画素アレイ領域で異なるタイミングの２系統の駆動パ
ルスが必要となるが、１系統の外部入力クロックから２
系統の駆動クロックを発生させるためのクロック制御回
路を、同一基板上に設けることにより、外部駆動上の複
雑さは容易に回避することができる。
【００１６】次に第２の実施例を図４に基づいて説明す
る。この実施例は、本発明をＣＣＤ固体撮像装置に適用
したもので、この実施例においても、説明を簡単にする
ため水平画素数，垂直画素数とも４であるインターライ
ン型エリアセンサを想定し、光電変換素子からなる画素
11にはＰ１からＰ16までの番号を付して示している。こ
の実施例のＣＣＤ固体撮像装置は、画素アレイ領域，水
平転送用ＣＣＤ，垂直転送用ＣＣＤより構成される。こ
の実施例においても第１実施例と同様に、画素アレイ領
域及び垂直転送用ＣＣＤを、垂直方向に２つの領域12
Ａ，12Ｂに分割しているのが特徴であり、また分割垂直
転送用ＣＣＤ13Ａ，13Ｂに対応して２つの水平転送用Ｃ
ＣＤ14Ａ，14Ｂが設けられている。またこの実施例は、
２つの水平転送用ＣＣＤ14Ａ，14Ｂに対応する２つの電
荷検出アンプ15Ａ，15Ｂと、その２つの電荷検出アンプ
15Ａ，15Ｂから出力信号線16Ａ，16Ｂを介して出力され
る信号出力Ａ，Ｂを所望のタイミングで切り換えて信号
出力Ｃとして出力するための信号混合回路17とを備えて
いる。
る。この実施例は、本発明をＣＣＤ固体撮像装置に適用
したもので、この実施例においても、説明を簡単にする
ため水平画素数，垂直画素数とも４であるインターライ
ン型エリアセンサを想定し、光電変換素子からなる画素
11にはＰ１からＰ16までの番号を付して示している。こ
の実施例のＣＣＤ固体撮像装置は、画素アレイ領域，水
平転送用ＣＣＤ，垂直転送用ＣＣＤより構成される。こ
の実施例においても第１実施例と同様に、画素アレイ領
域及び垂直転送用ＣＣＤを、垂直方向に２つの領域12
Ａ，12Ｂに分割しているのが特徴であり、また分割垂直
転送用ＣＣＤ13Ａ，13Ｂに対応して２つの水平転送用Ｃ
ＣＤ14Ａ，14Ｂが設けられている。またこの実施例は、
２つの水平転送用ＣＣＤ14Ａ，14Ｂに対応する２つの電
荷検出アンプ15Ａ，15Ｂと、その２つの電荷検出アンプ
15Ａ，15Ｂから出力信号線16Ａ，16Ｂを介して出力され
る信号出力Ａ，Ｂを所望のタイミングで切り換えて信号
出力Ｃとして出力するための信号混合回路17とを備えて
いる。
【００１７】本実施例における動作タイミングは、第１
実施例と同等であるので、図３を利用してこの実施例の
具体的な動作を説明する。時刻ｔ0 において全画素から
各垂直転送用ＣＣＤ13Ａ，13Ｂに全領域一斉に電荷の転
送が行われた後、分割領域12Ａにおいて垂直転送用ＣＣ
Ｄ13Ａから水平転送用ＣＣＤ14Ａに分割領域12Ａの画素
アレイの第１行のデータの電荷が転送され、分割領域12
Ｂにおいても垂直転送用ＣＣＤ13Ｂから水平転送用ＣＣ
Ｄ14Ｂに分割領域12Ｂの画素アレイの第１行のデータの
電荷が転送される。時刻ｔ1 において、水平転送用ＣＣ
Ｄ14Ａに転送済みの分割領域12Ａの第１行のデータの読
み出しが開始され、電荷検出アンプ15Ａを介して出力信
号線16Ａの信号出力Ａとして画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ
４のデータが順次出力される。時刻ｔ2 では、分割領域
12Ａにおいて垂直転送用ＣＣＤ13Ａから水平転送用ＣＣ
Ｄ14Ａに第２行のデータの電荷が転送される。同時に分
割領域12Ｂにおいて水平転送用ＣＣＤ14Ｂに転送済みの
分割領域12Ｂの第１行のデータの読み出しが開始され、
電荷検出アンプ15を介して出力信号線16Ｂの信号出力Ｂ
として画素Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８のデータが順次出力
される。
実施例と同等であるので、図３を利用してこの実施例の
具体的な動作を説明する。時刻ｔ0 において全画素から
各垂直転送用ＣＣＤ13Ａ，13Ｂに全領域一斉に電荷の転
送が行われた後、分割領域12Ａにおいて垂直転送用ＣＣ
Ｄ13Ａから水平転送用ＣＣＤ14Ａに分割領域12Ａの画素
アレイの第１行のデータの電荷が転送され、分割領域12
Ｂにおいても垂直転送用ＣＣＤ13Ｂから水平転送用ＣＣ
Ｄ14Ｂに分割領域12Ｂの画素アレイの第１行のデータの
電荷が転送される。時刻ｔ1 において、水平転送用ＣＣ
Ｄ14Ａに転送済みの分割領域12Ａの第１行のデータの読
み出しが開始され、電荷検出アンプ15Ａを介して出力信
号線16Ａの信号出力Ａとして画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ
４のデータが順次出力される。時刻ｔ2 では、分割領域
12Ａにおいて垂直転送用ＣＣＤ13Ａから水平転送用ＣＣ
Ｄ14Ａに第２行のデータの電荷が転送される。同時に分
割領域12Ｂにおいて水平転送用ＣＣＤ14Ｂに転送済みの
分割領域12Ｂの第１行のデータの読み出しが開始され、
電荷検出アンプ15を介して出力信号線16Ｂの信号出力Ｂ
として画素Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８のデータが順次出力
される。
【００１８】時刻ｔ3 では、分割領域12Ｂにおいて垂直
転送用ＣＣＤ13Ｂから水平転送用ＣＣＤ14Ｂに第２行の
データの電荷が転送される。同時に分割領域12Ａにおい
て水平転送用ＣＣＤ14Ａに転送済みの分割領域12Ａの第
２行のデータの読み出しが開始され、出力信号線16Ａの
信号出力Ａとして画素Ｐ９，Ｐ10，Ｐ11，Ｐ12のデータ
が順次出力される。時刻ｔ4 では、再び全画素から各垂
直転送用ＣＣＤ13Ａ，13Ｂに全領域一斉に電荷の転送が
行われた後、分割領域12Ａにおいて垂直転送用ＣＣＤ13
Ａから水平転送用ＣＣＤ14Ａに第１行のデータの電荷が
転送される。同時に分割領域12Ｂにおいて水平転送用Ｃ
ＣＤ14Ｂに転送済みの分割領域12Ｂの第２行のデータの
読み出しが開始され、出力信号線16Ｂの信号出力Ｂとし
て画素Ｐ13，Ｐ14，Ｐ15，Ｐ16のデータが順次出力され
る。時刻ｔ5 以降は上記動作が繰り返し行われる。
転送用ＣＣＤ13Ｂから水平転送用ＣＣＤ14Ｂに第２行の
データの電荷が転送される。同時に分割領域12Ａにおい
て水平転送用ＣＣＤ14Ａに転送済みの分割領域12Ａの第
２行のデータの読み出しが開始され、出力信号線16Ａの
信号出力Ａとして画素Ｐ９，Ｐ10，Ｐ11，Ｐ12のデータ
が順次出力される。時刻ｔ4 では、再び全画素から各垂
直転送用ＣＣＤ13Ａ，13Ｂに全領域一斉に電荷の転送が
行われた後、分割領域12Ａにおいて垂直転送用ＣＣＤ13
Ａから水平転送用ＣＣＤ14Ａに第１行のデータの電荷が
転送される。同時に分割領域12Ｂにおいて水平転送用Ｃ
ＣＤ14Ｂに転送済みの分割領域12Ｂの第２行のデータの
読み出しが開始され、出力信号線16Ｂの信号出力Ｂとし
て画素Ｐ13，Ｐ14，Ｐ15，Ｐ16のデータが順次出力され
る。時刻ｔ5 以降は上記動作が繰り返し行われる。
【００１９】信号混合回路17における信号出力Ａ，Ｂの
切り換えは、第１実施例と同様に行われる。時刻ｔ1 よ
り時刻ｔ2 まで、及び時刻ｔ3 より時刻ｔ4 までにおい
ては、信号出力Ａを信号出力Ｃとする。時刻ｔ2 より時
刻ｔ3 まで、及び時刻ｔ4 より時刻ｔ5 までにおいて
は、信号出力Ｂを信号出力Ｃとする。この場合の信号出
力Ｃも、第１実施例と同様に画素Ｐ１からＰ16までのデ
ータが連続したものとなり、有効な信号出力がされない
無駄な時間が存在しない。
切り換えは、第１実施例と同様に行われる。時刻ｔ1 よ
り時刻ｔ2 まで、及び時刻ｔ3 より時刻ｔ4 までにおい
ては、信号出力Ａを信号出力Ｃとする。時刻ｔ2 より時
刻ｔ3 まで、及び時刻ｔ4 より時刻ｔ5 までにおいて
は、信号出力Ｂを信号出力Ｃとする。この場合の信号出
力Ｃも、第１実施例と同様に画素Ｐ１からＰ16までのデ
ータが連続したものとなり、有効な信号出力がされない
無駄な時間が存在しない。
【００２０】このようにＣＣＤ固体撮像装置について
も、本発明を適用することができる。この第２実施例に
おいても、４×４の小規模エリアセンサの例を示した
が、センサ規模に関係なく同様の構成とすることができ
る。また本実施例ではインターライン型のＣＣＤ固体撮
像装置の例で説明したが、フレーム転送型やフレームイ
ンターライン型等に対しても全く同様に適用することが
できる。また本実施例では、信号混合回路を画素と同一
基板内に設ける場合を想定して説明したが、これは画素
基板外に設けても構わない。
も、本発明を適用することができる。この第２実施例に
おいても、４×４の小規模エリアセンサの例を示した
が、センサ規模に関係なく同様の構成とすることができ
る。また本実施例ではインターライン型のＣＣＤ固体撮
像装置の例で説明したが、フレーム転送型やフレームイ
ンターライン型等に対しても全く同様に適用することが
できる。また本実施例では、信号混合回路を画素と同一
基板内に設ける場合を想定して説明したが、これは画素
基板外に設けても構わない。
【００２１】次に第３の実施例を図５に基づいて説明す
る。この実施例は、図１に示した第１実施例のＣＭＤ固
体撮像装置の出力を複線化して出力するように構成した
ものである。この実施例においても、説明を簡単にする
ため水平画素数，垂直画素数とも４であるエリアセンサ
を想定し、画素１にはＰ１からＰ16までの番号を付して
示している。第１実施例と異なる点は、画素アレイ領域
及び水平走査回路を水平方向に更に２分割し、４つの分
割画素アレイ領域２Ａ-1，２Ａ-2，２Ｂ-1，２Ｂ-2に対
応する４本の水平走査回路４Ａ-1，４Ａ-2，４Ｂ-1，４
Ｂ-2を設け、また４つの水平走査回路に対応する４本の
出力信号線６Ａ-1，６Ａ-2，６Ｂ-1，６Ｂ-2と２個の信
号混合回路７-1，７-2を設けた点である。なお各走査回
路の走査方向は図中の矢印により示している。
る。この実施例は、図１に示した第１実施例のＣＭＤ固
体撮像装置の出力を複線化して出力するように構成した
ものである。この実施例においても、説明を簡単にする
ため水平画素数，垂直画素数とも４であるエリアセンサ
を想定し、画素１にはＰ１からＰ16までの番号を付して
示している。第１実施例と異なる点は、画素アレイ領域
及び水平走査回路を水平方向に更に２分割し、４つの分
割画素アレイ領域２Ａ-1，２Ａ-2，２Ｂ-1，２Ｂ-2に対
応する４本の水平走査回路４Ａ-1，４Ａ-2，４Ｂ-1，４
Ｂ-2を設け、また４つの水平走査回路に対応する４本の
出力信号線６Ａ-1，６Ａ-2，６Ｂ-1，６Ｂ-2と２個の信
号混合回路７-1，７-2を設けた点である。なお各走査回
路の走査方向は図中の矢印により示している。
【００２２】次に図６を用いて、本実施例における動作
タイミングを説明する。時刻ｔ1 において、画素アレイ
領域２Ａ-1，２Ａ-2の第１行のデータの読み出しが開始
される。出力信号線６Ａ-1の信号出力Ａ１として画素Ｐ
１，Ｐ２のデータが、出力信号線６Ａ-2の信号出力Ａ２
として画素Ｐ３，Ｐ４のデータが順次出力される。時刻
ｔ2 では、画素アレイ領域２Ａ-1，２Ａ-2において垂直
走査回路３Ａによる行シフト動作が行われ、第１行に対
してリセット動作が、第２行に対してオーバーフロー動
作が実行される。同時に画素アレイ領域２Ｂ-1，２Ｂ-2
では第１行のデータの読み出しが開始され、出力信号線
６Ｂ-1の信号出力Ｂ１として画素Ｐ５，Ｐ６のデータ
が、出力信号線６Ｂ-2の信号出力Ｂ２として画素Ｐ７，
Ｐ８のデータが順次出力される。時刻ｔ3 では、画素ア
レイ領域２Ｂ-1，２Ｂ-2において垂直走査回路３Ｂによ
る行シフト動作と第１行に対するリセット動作と第２行
に対するオーバーフロー動作が行われる。同時に画素ア
レイ領域２Ａ-1，２Ａ-2において第２行のデータの読み
出しが開始され、信号出力Ａ１として画素Ｐ９，Ｐ10の
データが、信号出力Ａ２として画素Ｐ11，Ｐ12のデータ
が順次出力される。
タイミングを説明する。時刻ｔ1 において、画素アレイ
領域２Ａ-1，２Ａ-2の第１行のデータの読み出しが開始
される。出力信号線６Ａ-1の信号出力Ａ１として画素Ｐ
１，Ｐ２のデータが、出力信号線６Ａ-2の信号出力Ａ２
として画素Ｐ３，Ｐ４のデータが順次出力される。時刻
ｔ2 では、画素アレイ領域２Ａ-1，２Ａ-2において垂直
走査回路３Ａによる行シフト動作が行われ、第１行に対
してリセット動作が、第２行に対してオーバーフロー動
作が実行される。同時に画素アレイ領域２Ｂ-1，２Ｂ-2
では第１行のデータの読み出しが開始され、出力信号線
６Ｂ-1の信号出力Ｂ１として画素Ｐ５，Ｐ６のデータ
が、出力信号線６Ｂ-2の信号出力Ｂ２として画素Ｐ７，
Ｐ８のデータが順次出力される。時刻ｔ3 では、画素ア
レイ領域２Ｂ-1，２Ｂ-2において垂直走査回路３Ｂによ
る行シフト動作と第１行に対するリセット動作と第２行
に対するオーバーフロー動作が行われる。同時に画素ア
レイ領域２Ａ-1，２Ａ-2において第２行のデータの読み
出しが開始され、信号出力Ａ１として画素Ｐ９，Ｐ10の
データが、信号出力Ａ２として画素Ｐ11，Ｐ12のデータ
が順次出力される。
【００２３】時刻ｔ4 では、画素アレイ領域２Ａ-1，２
Ａ-2において垂直走査回路３Ａによる行シフト動作と第
２行に対するリセット動作と第１行に対するオーバーフ
ロー動作が行われる。同時に画素アレイ領域２Ｂ-1，２
Ｂ-2において第２行のデータの読み出しが開始され、信
号出力Ｂ１として画素Ｐ13，Ｐ14のデータが、信号出力
Ｂ２として画素Ｐ15，Ｐ16のデータが順次出力される。
時刻ｔ5 では画素アレイ領域２Ｂ-1，２Ｂ-2において垂
直走査回路３Ｂによる行シフト動作と第２行に対するリ
セット動作と第１行に対するオーバーフロー動作が行わ
れる。同時に画素アレイ領域２Ａ-1，２Ａ-2において第
１行のデータの読み出しが開始される。以降は上記動作
が繰り返し行われる。
Ａ-2において垂直走査回路３Ａによる行シフト動作と第
２行に対するリセット動作と第１行に対するオーバーフ
ロー動作が行われる。同時に画素アレイ領域２Ｂ-1，２
Ｂ-2において第２行のデータの読み出しが開始され、信
号出力Ｂ１として画素Ｐ13，Ｐ14のデータが、信号出力
Ｂ２として画素Ｐ15，Ｐ16のデータが順次出力される。
時刻ｔ5 では画素アレイ領域２Ｂ-1，２Ｂ-2において垂
直走査回路３Ｂによる行シフト動作と第２行に対するリ
セット動作と第１行に対するオーバーフロー動作が行わ
れる。同時に画素アレイ領域２Ａ-1，２Ａ-2において第
１行のデータの読み出しが開始される。以降は上記動作
が繰り返し行われる。
【００２４】信号混合回路７-1，７-2における信号出力
Ａ１，Ｂ１及びＡ２，Ｂ２の切り換えタイミングは、次
の通りである。なお混合後の信号出力を図５に示すよう
に信号出力Ｃ１，Ｃ２と呼ぶことにする。時刻ｔ1 より
時刻ｔ2 まで、及び時刻ｔ3より時刻ｔ4 までにおいて
は、信号出力Ａ１を信号出力Ｃ１とし、信号出力Ａ２を
信号出力Ｃ２とする。時刻ｔ2 より時刻ｔ3 まで、及び
時刻ｔ4 より時刻ｔ5までにおいては、信号出力Ｂ１を
信号出力Ｃ１とし、信号出力Ｂ２を信号出力Ｃ２とす
る。図６からわかるように、この場合の信号出力Ｃ１，
Ｃ２ともに有効データが連続して現れ、有効な信号出力
がされない無駄な時間が存在しない。つまり信号出力不
可期間が存在しないことになる。このように本発明は複
線出力の固体撮像装置にも適用可能である。
Ａ１，Ｂ１及びＡ２，Ｂ２の切り換えタイミングは、次
の通りである。なお混合後の信号出力を図５に示すよう
に信号出力Ｃ１，Ｃ２と呼ぶことにする。時刻ｔ1 より
時刻ｔ2 まで、及び時刻ｔ3より時刻ｔ4 までにおいて
は、信号出力Ａ１を信号出力Ｃ１とし、信号出力Ａ２を
信号出力Ｃ２とする。時刻ｔ2 より時刻ｔ3 まで、及び
時刻ｔ4 より時刻ｔ5までにおいては、信号出力Ｂ１を
信号出力Ｃ１とし、信号出力Ｂ２を信号出力Ｃ２とす
る。図６からわかるように、この場合の信号出力Ｃ１，
Ｃ２ともに有効データが連続して現れ、有効な信号出力
がされない無駄な時間が存在しない。つまり信号出力不
可期間が存在しないことになる。このように本発明は複
線出力の固体撮像装置にも適用可能である。
【００２５】なお本実施例では、出力信号線が２本の場
合を示したが、３本以上の場合においても全く同様に、
すなわち画素アレイ領域及び水平走査回路を水平方向に
Ｎ分割（Ｎ≧３）し、２×Ｎ本の出力信号線とＮ個の信
号混合回路を設けることにより、本発明の適用が可能と
なる。また４×４の小規模エリアセンサの例を示した
が、第１実施例と同様に本実施例はセンサ規模にはよら
ない。また本実施例では信号混合回路を画素アレイ領域
と同一基板内に設ける場合を想定して説明したが、これ
は画素アレイ領域基板外に設けても構わない。また各走
査回路の走査方向は本実施例に示した限りでなく、自由
に設定可能である。また本実施例ではＣＭＤ固体撮像装
置に適用したものを示したが、ＣＭＤ固体撮像装置と同
様に画素アレイ領域と水平，垂直の走査回路により構成
されるＸＹアドレス型のイメージセンサであれば、本実
施例の原理は等しく適用可能である。また、それぞれの
分割画素アレイ領域で異なるタイミングの４系統の駆動
パルスが必要となるが、１系統の外部入力クロックから
４系統の駆動パルスを発生させるためのクロック制御回
路を、画素アレイ領域と同一基板上に設けることによ
り、外部駆動上の複雑さは容易に回避することができ
る。
合を示したが、３本以上の場合においても全く同様に、
すなわち画素アレイ領域及び水平走査回路を水平方向に
Ｎ分割（Ｎ≧３）し、２×Ｎ本の出力信号線とＮ個の信
号混合回路を設けることにより、本発明の適用が可能と
なる。また４×４の小規模エリアセンサの例を示した
が、第１実施例と同様に本実施例はセンサ規模にはよら
ない。また本実施例では信号混合回路を画素アレイ領域
と同一基板内に設ける場合を想定して説明したが、これ
は画素アレイ領域基板外に設けても構わない。また各走
査回路の走査方向は本実施例に示した限りでなく、自由
に設定可能である。また本実施例ではＣＭＤ固体撮像装
置に適用したものを示したが、ＣＭＤ固体撮像装置と同
様に画素アレイ領域と水平，垂直の走査回路により構成
されるＸＹアドレス型のイメージセンサであれば、本実
施例の原理は等しく適用可能である。また、それぞれの
分割画素アレイ領域で異なるタイミングの４系統の駆動
パルスが必要となるが、１系統の外部入力クロックから
４系統の駆動パルスを発生させるためのクロック制御回
路を、画素アレイ領域と同一基板上に設けることによ
り、外部駆動上の複雑さは容易に回避することができ
る。
【００２６】次に第４の実施例を図７に基づいて説明す
る。この実施例は、図５に示した第３の実施例のよう
に、出力信号線を複線化したＣＣＤ固体撮像装置に本発
明を適用したものである。この実施例も、説明を簡単に
するため水平画素数，垂直画素数とも４であるインター
ライン型エリアセンサを想定し、画素にはＰ１からＰ16
までの番号を付して示している。この実施例のＣＣＤ固
体撮像装置は、図４に示した第２実施例と同様に、画素
アレイ領域，水平転送用ＣＣＤ，垂直転送用ＣＣＤによ
り構成される。第２実施例と異なる点は、画素アレイ領
域及び垂直転送用ＣＣＤを水平方向に更に２分割して、
画素アレイ領域及び垂直転送用ＣＣＤを領域12Ａ-1，12
Ａ-2，12Ｂ-1，12Ｂ-2に分割し、この４つの分割領域に
対応して４つの水平転送用ＣＣＤ14Ａ-1，14Ａ-2，14Ｂ
-1，14Ｂ-2を設け、また４つの水平転送用ＣＣＤに対応
して４つの電荷検出アンプ15Ａ-1，15Ａ-2，15Ｂ-1，15
Ｂ-2と、４つの電荷検出アンプから出力信号線16Ａ-1，
16Ａ-2，16Ｂ-1，16Ｂ-2を介して出力される信号出力Ａ
１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２を、所望のタイミングで切り換え
て信号出力Ｃ１，Ｃ２として出力するための２つの信号
混合回路17-1，17-2を設けた点である。なお各転送用Ｃ
ＣＤの転送方向は図中の矢印により示している。
る。この実施例は、図５に示した第３の実施例のよう
に、出力信号線を複線化したＣＣＤ固体撮像装置に本発
明を適用したものである。この実施例も、説明を簡単に
するため水平画素数，垂直画素数とも４であるインター
ライン型エリアセンサを想定し、画素にはＰ１からＰ16
までの番号を付して示している。この実施例のＣＣＤ固
体撮像装置は、図４に示した第２実施例と同様に、画素
アレイ領域，水平転送用ＣＣＤ，垂直転送用ＣＣＤによ
り構成される。第２実施例と異なる点は、画素アレイ領
域及び垂直転送用ＣＣＤを水平方向に更に２分割して、
画素アレイ領域及び垂直転送用ＣＣＤを領域12Ａ-1，12
Ａ-2，12Ｂ-1，12Ｂ-2に分割し、この４つの分割領域に
対応して４つの水平転送用ＣＣＤ14Ａ-1，14Ａ-2，14Ｂ
-1，14Ｂ-2を設け、また４つの水平転送用ＣＣＤに対応
して４つの電荷検出アンプ15Ａ-1，15Ａ-2，15Ｂ-1，15
Ｂ-2と、４つの電荷検出アンプから出力信号線16Ａ-1，
16Ａ-2，16Ｂ-1，16Ｂ-2を介して出力される信号出力Ａ
１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２を、所望のタイミングで切り換え
て信号出力Ｃ１，Ｃ２として出力するための２つの信号
混合回路17-1，17-2を設けた点である。なお各転送用Ｃ
ＣＤの転送方向は図中の矢印により示している。
【００２７】本実施例における動作タイミングは、第３
実施例と同等であるので、図６を利用して具体的な動作
を説明する。時刻ｔ1 の以前の図示しない時刻ｔ0 にお
いて各画素から垂直転送用ＣＣＤ13Ａ，13Ｂに全領域一
斉に電荷の転送が行われた後、分割領域12Ａ-1，12Ａ-2
において、垂直転送用ＣＣＤ13Ａから水平転送用ＣＣＤ
14Ａ-1，14Ａ-2に該分割領域の画素アレイの第１行のデ
ータの電荷が転送され、分割領域12Ｂ-1，12Ｂ-2におい
ても、垂直転送用ＣＣＤ13Ｂから水平転送用ＣＣＤ14Ｂ
-1，14Ｂ-2に該分割領域の画素アレイの第１行のデータ
の電荷が転送される。時刻ｔ1 において、分割領域12Ａ
-1，12Ａ-2の第１行のデータの読み出しが開始される。
出力信号線16Ａ-1の信号出力Ａ１として画素Ｐ１，Ｐ２
のデータが、出力信号線16Ａ-2の信号出力Ａ２として画
素Ｐ３，Ｐ４のデータが順次出力される。時刻ｔ2 で
は、分割領域12Ａ-1，12Ａ-2において垂直転送用ＣＣＤ
13Ａから水平転送用ＣＣＤ14Ａ-1，14Ａ-2に第２行のデ
ータの電荷が転送される。同時に分割領域12Ｂ-1，12Ｂ
-2では第１行のデータの読み出しが開始され、出力信号
線16Ｂ-1の信号出力Ｂ１として画素Ｐ５，Ｐ６のデータ
が、出力信号線16Ｂ-2の信号出力Ｂ２として画素Ｐ７，
Ｐ８のデータが順次出力される。
実施例と同等であるので、図６を利用して具体的な動作
を説明する。時刻ｔ1 の以前の図示しない時刻ｔ0 にお
いて各画素から垂直転送用ＣＣＤ13Ａ，13Ｂに全領域一
斉に電荷の転送が行われた後、分割領域12Ａ-1，12Ａ-2
において、垂直転送用ＣＣＤ13Ａから水平転送用ＣＣＤ
14Ａ-1，14Ａ-2に該分割領域の画素アレイの第１行のデ
ータの電荷が転送され、分割領域12Ｂ-1，12Ｂ-2におい
ても、垂直転送用ＣＣＤ13Ｂから水平転送用ＣＣＤ14Ｂ
-1，14Ｂ-2に該分割領域の画素アレイの第１行のデータ
の電荷が転送される。時刻ｔ1 において、分割領域12Ａ
-1，12Ａ-2の第１行のデータの読み出しが開始される。
出力信号線16Ａ-1の信号出力Ａ１として画素Ｐ１，Ｐ２
のデータが、出力信号線16Ａ-2の信号出力Ａ２として画
素Ｐ３，Ｐ４のデータが順次出力される。時刻ｔ2 で
は、分割領域12Ａ-1，12Ａ-2において垂直転送用ＣＣＤ
13Ａから水平転送用ＣＣＤ14Ａ-1，14Ａ-2に第２行のデ
ータの電荷が転送される。同時に分割領域12Ｂ-1，12Ｂ
-2では第１行のデータの読み出しが開始され、出力信号
線16Ｂ-1の信号出力Ｂ１として画素Ｐ５，Ｐ６のデータ
が、出力信号線16Ｂ-2の信号出力Ｂ２として画素Ｐ７，
Ｐ８のデータが順次出力される。
【００２８】時刻ｔ3 では、分割領域12Ｂ-1，12Ｂ-2に
おいて垂直転送用ＣＣＤ13Ｂから水平転送用ＣＣＤ14Ｂ
-1，14Ｂ-2に第２行のデータの電荷が転送される。同時
に分割領域12Ａ-1，12Ａ-2において第２行のデータの読
み出しが開始され、信号出力Ａ１として画素Ｐ９，Ｐ10
のデータが、信号出力Ａ２として画素Ｐ11，Ｐ12のデー
タが順次出力される。時刻ｔ4 では、再び全画素から垂
直転送用ＣＣＤ13Ａ，13Ｂに全領域一斉に電荷の転送が
行われた後、分割領域12Ａ-1，12Ａ-2において垂直転送
用ＣＣＤ13Ａから水平転送用ＣＣＤ14Ａ-1，14Ａ-2に第
１行のデータの電荷が転送される。同時に分割領域12Ｂ
-1，12Ｂ-2において第２行のデータの読み出しが開始さ
れ、信号出力Ｂ１として画素Ｐ13，Ｐ14のデータが、信
号出力Ｂ２として画素Ｐ15，Ｐ16のデータが順次出力さ
れる。時刻ｔ5 以降は上記動作が繰り返し行われる。
おいて垂直転送用ＣＣＤ13Ｂから水平転送用ＣＣＤ14Ｂ
-1，14Ｂ-2に第２行のデータの電荷が転送される。同時
に分割領域12Ａ-1，12Ａ-2において第２行のデータの読
み出しが開始され、信号出力Ａ１として画素Ｐ９，Ｐ10
のデータが、信号出力Ａ２として画素Ｐ11，Ｐ12のデー
タが順次出力される。時刻ｔ4 では、再び全画素から垂
直転送用ＣＣＤ13Ａ，13Ｂに全領域一斉に電荷の転送が
行われた後、分割領域12Ａ-1，12Ａ-2において垂直転送
用ＣＣＤ13Ａから水平転送用ＣＣＤ14Ａ-1，14Ａ-2に第
１行のデータの電荷が転送される。同時に分割領域12Ｂ
-1，12Ｂ-2において第２行のデータの読み出しが開始さ
れ、信号出力Ｂ１として画素Ｐ13，Ｐ14のデータが、信
号出力Ｂ２として画素Ｐ15，Ｐ16のデータが順次出力さ
れる。時刻ｔ5 以降は上記動作が繰り返し行われる。
【００２９】信号混合回路17-1，17-2における信号出力
Ａ１，Ｂ１及びＡ２，Ｂ２の切り換えタイミングは第３
実施例と全く同等である。このように本実施例の構成に
より、ＣＣＤ固体撮像装置に対しても信号出力不可期間
が存在しない複線出力方式が実現可能となる。
Ａ１，Ｂ１及びＡ２，Ｂ２の切り換えタイミングは第３
実施例と全く同等である。このように本実施例の構成に
より、ＣＣＤ固体撮像装置に対しても信号出力不可期間
が存在しない複線出力方式が実現可能となる。
【００３０】なお本実施例においても４×４の小規模エ
リアセンサの例を示したが、センサ規模に関係なく同様
の構成とすることができる。また本実施例でもインター
ライン型のＣＣＤ固体撮像装置の例で説明したが、フレ
ーム転送型やフレームインターライン型等に対しても全
く同様に適用することができる。また本実施例も出力信
号線が２本の場合を示したが、３本以上の場合について
も全く同様に、すなわち画素アレイ領域及び垂直転送用
ＣＣＤを水平方向にＮ分割（Ｎ≧３）し、それに対応し
て２×Ｎ個の水平転送用ＣＣＤと２×Ｎ本の出力信号線
とＮ個の信号混合回路を設けることにより、本発明の適
用が可能となる。また本実施例では信号混合回路を画素
アレイ領域と同一基板内に設ける場合を想定して説明し
たが、これは画素アレイ領域基板外に設けても構わな
い。
リアセンサの例を示したが、センサ規模に関係なく同様
の構成とすることができる。また本実施例でもインター
ライン型のＣＣＤ固体撮像装置の例で説明したが、フレ
ーム転送型やフレームインターライン型等に対しても全
く同様に適用することができる。また本実施例も出力信
号線が２本の場合を示したが、３本以上の場合について
も全く同様に、すなわち画素アレイ領域及び垂直転送用
ＣＣＤを水平方向にＮ分割（Ｎ≧３）し、それに対応し
て２×Ｎ個の水平転送用ＣＣＤと２×Ｎ本の出力信号線
とＮ個の信号混合回路を設けることにより、本発明の適
用が可能となる。また本実施例では信号混合回路を画素
アレイ領域と同一基板内に設ける場合を想定して説明し
たが、これは画素アレイ領域基板外に設けても構わな
い。
【００３１】
【発明の効果】以上実施例に基づいて説明したように、
本発明によれば、光電変換素子アレイと垂直走査手段と
を垂直方向に２分割し、それぞれの領域に対して別々の
水平走査手段と出力信号線を設けたので、常にいずれか
の領域において有効信号が出力されるような駆動を行う
ことによって、信号出力不可期間のない出力信号を得る
ことができ、高いフレームレートが要求される用途に対
しても時間利用効率の高い信号出力が可能な固体撮像装
置を実現することができる。
本発明によれば、光電変換素子アレイと垂直走査手段と
を垂直方向に２分割し、それぞれの領域に対して別々の
水平走査手段と出力信号線を設けたので、常にいずれか
の領域において有効信号が出力されるような駆動を行う
ことによって、信号出力不可期間のない出力信号を得る
ことができ、高いフレームレートが要求される用途に対
しても時間利用効率の高い信号出力が可能な固体撮像装
置を実現することができる。
【図１】本発明に係る固体撮像装置の第１実施例を示す
ブロック構成図である。
ブロック構成図である。
【図２】図１に示した実施例における駆動パルスのタイ
ミング図である。
ミング図である。
【図３】図１に示した実施例における信号出力のタイミ
ング図である。
ング図である。
【図４】第２実施例を示すブロック構成図である。
【図５】第３実施例を示すブロック構成図である。
【図６】図５に示した第３実施例における信号出力のタ
イミング図である。
イミング図である。
【図７】第４実施例を示すブロック構成図である。
【図８】従来のＣＭＤ固体撮像装置の構成例を示すブロ
ック構成図及び１画素部分の回路構成図である。
ック構成図及び１画素部分の回路構成図である。
【図９】図８に示した従来例の駆動パルスのタイミング
図である。
図である。
１ 画素 ２Ａ，２Ｂ 分割画素アレイ領域 ３Ａ，３Ｂ 垂直走査回路 ４Ａ，４Ｂ 水平走査回路 ５-1〜５-n 列ライン ６Ａ，６Ｂ 出力信号線 ７ 信号混合回路 ８Ａ-1，８Ａ-2，８Ｂ-1，８Ｂ-2 垂直選択線
Claims (6)
- 【請求項１】 ２次元に配列された光電変換素子アレイ
と、光電変換素子アレイの行選択を行うための垂直走査
手段と、光電変換素子アレイの列選択を行うための水平
走査手段とを有するＸＹアドレス型固体撮像装置におい
て、光電変換素子アレイと垂直走査手段とを垂直方向に
２分割し、分割された２つの光電変換素子アレイ領域に
それぞれ対応する２つの水平走査手段を設けて、分割さ
れた２つの光電変換素子アレイ領域を独立に駆動可能に
構成すると共に、分割された２つの光電変換素子アレイ
領域の信号をそれぞれ独立に読み出すための２本の出力
信号線と、２本の出力信号線から読み出される２系統の
信号を１系統の信号に変換するための信号混合手段とを
備えていることを特徴とするＸＹアドレス型固体撮像装
置。 - 【請求項２】 前記分割された２つの光電変換素子アレ
イ領域に対応する２系統の駆動クロックを１系統の外部
入力クロックから発生させるためのクロック制御回路
を、前記光電変換素子アレイと同一基板上に備えている
ことを特徴とする請求項１記載のＸＹアドレス型固体撮
像装置。 - 【請求項３】 ２次元に配列された光電変換素子アレイ
と、光電変換素子アレイで発生した電荷の垂直転送用Ｃ
ＣＤと、水平転送用ＣＣＤと、電荷検出アンプとを有す
るＣＣＤ固体撮像装置において、光電変換素子アレイと
垂直転送用ＣＣＤとを垂直方向に２つの領域に分割し、
分割された２つの領域にそれぞれ対応する２つの水平転
送用ＣＣＤを設けて、分割された２つの領域を独立に駆
動可能に構成すると共に、分割された２つの領域の信号
をそれぞれ独立に読み出すための２つの電荷検出アンプ
と、２つの電荷検出アンプから読み出される２系統の信
号を１系統の信号に変換するための信号混合手段とを備
えていることを特徴とするＣＣＤ固体撮像装置。 - 【請求項４】 ２次元に配列された光電変換素子アレイ
と、光電変換素子アレイの行選択を行うための垂直走査
手段と、光電変換素子アレイの列選択を行うための水平
走査手段とを有するＸＹアドレス型固体撮像装置におい
て、光電変換素子アレイと垂直走査手段とを垂直方向に
２分割すると共に、光電変換素子アレイを水平方向にＮ
（Ｎ≧２）分割し、分割された２×Ｎ個の光電変換素子
アレイ領域にそれぞれ対応して２×Ｎの水平走査手段を
設けて、分割された２×Ｎ個の光電変換素子アレイ領域
を独立に駆動可能に構成し、且つ分割された２×Ｎ個の
光電変換素子アレイ領域の信号をそれぞれ独立に読み出
すための２×Ｎ本の出力信号線と、該２×Ｎ本の出力信
号線から読み出される２×Ｎ系統の信号をＮ系統の信号
に変換するためのＮ個の信号混合手段とを備えているこ
とを特徴とするＸＹアドレス型固体撮像装置。 - 【請求項５】 前記分割された２×Ｎ（Ｎ≧２）個の光
電変換素子アレイ領域に対応する２×Ｎ系統の駆動クロ
ックを１系統の外部入力クロックから発生させるための
クロック制御回路を、前記光電変換素子アレイと同一基
板上に備えていることを特徴とする請求項４記載のＸＹ
アドレス型固体撮像装置。 - 【請求項６】 ２次元に配列された光電変換素子アレイ
と、光電変換素子アレイで発生した電荷の垂直転送用Ｃ
ＣＤと、水平転送用ＣＣＤと、電荷検出アンプとを有す
るＣＣＤ固体撮像装置において、光電変換素子アレイと
垂直転送用ＣＣＤとを垂直方向に２分割すると共に水平
方向にＮ（Ｎ≧２）分割し、分割された２×Ｎ個の領域
にそれぞれ対応して２×Ｎ個の水平転送用ＣＣＤを設け
て、分割された２×Ｎ個の領域を独立に駆動可能に構成
し、且つ分割された２×Ｎ個の領域の信号をそれぞれ独
立に読み出すための２×Ｎ個の電荷検出アンプと、２×
Ｎ個の電荷検出アンプから読み出される２×Ｎ系統の信
号をＮ系統の信号に変換するためのＮ個の信号混合手段
とを備えていることを特徴とするＣＣＤ固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02354093A JP3392897B2 (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02354093A JP3392897B2 (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | 固体撮像装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06217206A true JPH06217206A (ja) | 1994-08-05 |
| JP3392897B2 JP3392897B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=12113304
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02354093A Expired - Fee Related JP3392897B2 (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | 固体撮像装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0967795A2 (en) * | 1998-06-22 | 1999-12-29 | Eastman Kodak Company | Parallel output architectures for CMOS active pixel sensors |
| JP2001094885A (ja) * | 1999-09-17 | 2001-04-06 | Victor Co Of Japan Ltd | 固体撮像装置及び画像表示システム |
| JP2002223383A (ja) * | 2001-01-26 | 2002-08-09 | Tateyama R & D:Kk | 移動体検出装置 |
| JP2002252808A (ja) * | 2001-02-23 | 2002-09-06 | Sony Corp | イメージセンサの画像信号処理装置 |
| JP2002252338A (ja) * | 2000-12-18 | 2002-09-06 | Canon Inc | 撮像装置及び撮像システム |
| JP2004246384A (ja) * | 2000-06-27 | 2004-09-02 | Canon Inc | 放射線画像撮影装置 |
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| US7104686B2 (en) | 2001-05-30 | 2006-09-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Radiographic apparatus |
| WO2007017920A1 (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 撮像素子 |
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| JP2008048405A (ja) * | 1996-03-13 | 2008-02-28 | Canon Inc | 光電変換装置、ｘ線撮像装置、及び該装置を有するシステム |
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| US8179469B2 (en) | 1996-03-13 | 2012-05-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric conversion apparatus and photoelectric conversion system having the apparatus |
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| JP2022088475A (ja) * | 2020-03-19 | 2022-06-14 | 株式会社ニコン | 撮像素子 |
-
1993
- 1993-01-20 JP JP02354093A patent/JP3392897B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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