JPH0665230B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH0665230B2 JPH0665230B2 JP60289843A JP28984385A JPH0665230B2 JP H0665230 B2 JPH0665230 B2 JP H0665230B2 JP 60289843 A JP60289843 A JP 60289843A JP 28984385 A JP28984385 A JP 28984385A JP H0665230 B2 JPH0665230 B2 JP H0665230B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pixel
- charge transfer
- solid
- pixels
- charge
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title description 9
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices 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
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14831—Area CCD imagers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は固体撮像装置、特にカラー画像を得る固体撮像
装置に関する。
装置に関する。
カラー複写機等に用いる読取素子として、固体撮像装置
が盛んに用いられている。このようなカラー画像を得る
固体撮像装置は、一般にそれぞれ分光感度の異なる３つ
の画素列を有する。各画素列の分光感度を異ならせるた
めには、３種の色フィルタを用いるのが一般的である。
が盛んに用いられている。このようなカラー画像を得る
固体撮像装置は、一般にそれぞれ分光感度の異なる３つ
の画素列を有する。各画素列の分光感度を異ならせるた
めには、３種の色フィルタを用いるのが一般的である。
第２図にこのような従来の固体撮像装置の一例の構造図
を示す。３つの画素列（図ではハッチングを施して示
す）A,B,Cは、それぞれ複数の画素から成り、例えばそ
れぞれRGBの分光感度を有する。これらの各画素で発生
した電荷は、６つの電荷転送部a1,b1,c1,b2,c1,c2によ
って図の左方に転送されてゆく。この電荷転送部は一般
にCCDレジスタで構成される。１つの画素列（例えば画
素列Ａ）で発生した電荷を２つの電荷転送部（例えばa1
とa2）で転送する構造はdual channel構造と呼ばれ、
１つの電荷転送部で転送する構造に比べ、画素ピッチを
倍にすることができるという利点がある。本装置では、
電荷転送部a1,b1,c1はそれぞれ画素列A,B,Cの奇数番目
の画素で発生した電荷を転送し、電荷転送部a2,b2,c2は
それぞれ画素列A,B,Cの偶数番目の画素で発生した電荷
を転送する。各画素列と各電荷転送部との間には転送ゲ
ートT1〜T6が設けられている。
を示す。３つの画素列（図ではハッチングを施して示
す）A,B,Cは、それぞれ複数の画素から成り、例えばそ
れぞれRGBの分光感度を有する。これらの各画素で発生
した電荷は、６つの電荷転送部a1,b1,c1,b2,c1,c2によ
って図の左方に転送されてゆく。この電荷転送部は一般
にCCDレジスタで構成される。１つの画素列（例えば画
素列Ａ）で発生した電荷を２つの電荷転送部（例えばa1
とa2）で転送する構造はdual channel構造と呼ばれ、
１つの電荷転送部で転送する構造に比べ、画素ピッチを
倍にすることができるという利点がある。本装置では、
電荷転送部a1,b1,c1はそれぞれ画素列A,B,Cの奇数番目
の画素で発生した電荷を転送し、電荷転送部a2,b2,c2は
それぞれ画素列A,B,Cの偶数番目の画素で発生した電荷
を転送する。各画素列と各電荷転送部との間には転送ゲ
ートT1〜T6が設けられている。
本装置の動作は次のとおりである。まず信号電荷を蓄積
するための所定の撮像期間が終了すると、転送ゲートT1
〜T6が開き、画素列A,B,Cの各画素に蓄積した電荷はそ
れぞれ割当てられた電荷転送部へ転送される。続いて、
各電荷転送部上の電荷は図の左方へ一段ずつ転送され、
出力部P1〜P6から時系列的に６つの出力が並行して取出
されることになる。
するための所定の撮像期間が終了すると、転送ゲートT1
〜T6が開き、画素列A,B,Cの各画素に蓄積した電荷はそ
れぞれ割当てられた電荷転送部へ転送される。続いて、
各電荷転送部上の電荷は図の左方へ一段ずつ転送され、
出力部P1〜P6から時系列的に６つの出力が並行して取出
されることになる。
カラー複写機等のシステムでは、一般に原稿上を３本の
画素列A,B,Cが走査することによって原稿読取りが行わ
れる。例えば第２図の装置を読取素子として用いた場合
には、図の縦方向に原稿が移動することになる。いま、
原稿が図の上から下へ移動して読取りが行われるものと
すると、原稿上のある１点Ｑのカラー画像情報を得るた
めには、１点Ｑが画素列Ａで読取られ、更に画素列Ｂで
読取られ、最後に画素列Ｃで読取られねばならない。従
って画素列Ａの位置から画素列Ｃの位置まで走査する時
間、読取情報をシステム内に記憶しておかねばならな
い。１つの画素列からの読取情報の記憶に必要な記憶容
量Ｍは、 で表わされる。ここでＮは各画素列の画素数、ｄは画素
列間距離、Ｐは画素ピッチである。記憶容量Ｍが大きく
なると、メモリ素子のコストが上がり装置自体も大型化
するという弊害が生ずるため、記憶容量Ｍはできる限り
小さくするのが好ましい。ところが画素数Ｎを小さくし
ても、画素ピッチＰを大きくしても、解像度が低下して
しまう。解像度を一定水準に保ちつつ、記憶容量Ｍを小
さくするには、画素列間距離ｄを小さくせざるを得な
い。しかしながら従来の固体撮像装置には、画素列間距
離に２本の電荷転送手段、例えばCCDがあり、ｄ＝100〜
200μｍ程度が限界である。
画素列A,B,Cが走査することによって原稿読取りが行わ
れる。例えば第２図の装置を読取素子として用いた場合
には、図の縦方向に原稿が移動することになる。いま、
原稿が図の上から下へ移動して読取りが行われるものと
すると、原稿上のある１点Ｑのカラー画像情報を得るた
めには、１点Ｑが画素列Ａで読取られ、更に画素列Ｂで
読取られ、最後に画素列Ｃで読取られねばならない。従
って画素列Ａの位置から画素列Ｃの位置まで走査する時
間、読取情報をシステム内に記憶しておかねばならな
い。１つの画素列からの読取情報の記憶に必要な記憶容
量Ｍは、 で表わされる。ここでＮは各画素列の画素数、ｄは画素
列間距離、Ｐは画素ピッチである。記憶容量Ｍが大きく
なると、メモリ素子のコストが上がり装置自体も大型化
するという弊害が生ずるため、記憶容量Ｍはできる限り
小さくするのが好ましい。ところが画素数Ｎを小さくし
ても、画素ピッチＰを大きくしても、解像度が低下して
しまう。解像度を一定水準に保ちつつ、記憶容量Ｍを小
さくするには、画素列間距離ｄを小さくせざるを得な
い。しかしながら従来の固体撮像装置には、画素列間距
離に２本の電荷転送手段、例えばCCDがあり、ｄ＝100〜
200μｍ程度が限界である。
そこで本発明は、画素列間距離を短縮し、解像度の低下
を招くことなく画像情報一時記憶用メモリの記憶容量を
低減させることのできる固体撮像素子を提供することを
目的とする。
を招くことなく画像情報一時記憶用メモリの記憶容量を
低減させることのできる固体撮像素子を提供することを
目的とする。
本発明の特徴は、固体撮像装置において、光電変換素子
から成る画素を一次元列状に配した３本の画素列A,B,C
と、各画素列の奇数番目の画素で発生した電荷をそれぞ
れ別々に一次元列方向に転送する３本の電荷転送手段a
1,b1,c1と、各画素列の偶数番目の画素で発生した電荷
をそれぞれ別々に前記一次元列方向に転送する３本の電
荷転送手段a2,b2,c2と、を設け、 画素列A,B,Cをそれぞれこの順に平行に隣接して配して
画素列群を構成し、画素列群の一方の側方に６つの電荷
転送手段の３つを、他方の側方に残りの３つを、それぞ
れ配し、 各画素で発生した電荷を所定の各電荷転送手段まで一次
元列方向に対し垂直な方向に転送する垂直転送手段を更
に設け、画素列間距離を短縮し、解像度の低下を招くこ
となく画像情報一時記憶用メモリの記憶容量を低減させ
ることができるようにした点にある。
から成る画素を一次元列状に配した３本の画素列A,B,C
と、各画素列の奇数番目の画素で発生した電荷をそれぞ
れ別々に一次元列方向に転送する３本の電荷転送手段a
1,b1,c1と、各画素列の偶数番目の画素で発生した電荷
をそれぞれ別々に前記一次元列方向に転送する３本の電
荷転送手段a2,b2,c2と、を設け、 画素列A,B,Cをそれぞれこの順に平行に隣接して配して
画素列群を構成し、画素列群の一方の側方に６つの電荷
転送手段の３つを、他方の側方に残りの３つを、それぞ
れ配し、 各画素で発生した電荷を所定の各電荷転送手段まで一次
元列方向に対し垂直な方向に転送する垂直転送手段を更
に設け、画素列間距離を短縮し、解像度の低下を招くこ
となく画像情報一時記憶用メモリの記憶容量を低減させ
ることができるようにした点にある。
以下本発明を図示する実施例に基づいて説明する。第１
図は本発明に係る固体撮像装置の一実施例の構造図であ
る。ここで第２図に示す従来装置と同一構成要素につい
ては同一符号を付して示す。基本的な構成要素について
は従来装置と同様である。即ち、画素列A,B,Cで発生し
た電荷は、CCD等からなる電荷転送手段a1,a2,b1,b2,c1,
c2によって出力部P1〜P6まで転送される。
図は本発明に係る固体撮像装置の一実施例の構造図であ
る。ここで第２図に示す従来装置と同一構成要素につい
ては同一符号を付して示す。基本的な構成要素について
は従来装置と同様である。即ち、画素列A,B,Cで発生し
た電荷は、CCD等からなる電荷転送手段a1,a2,b1,b2,c1,
c2によって出力部P1〜P6まで転送される。
本装置の特徴は、これら基本的な構成要素の配列にあ
る。即ち、３本の画素列A,B,Cが平行に隣接して配置さ
れ、この両側に３本ずつ電荷転送手段が配置されてい
る。そして各構成要素の間には転送ゲートT7〜T14が設
けられている。本装置のもう１つの特徴は、これらの転
送ゲートによって、電荷を図の垂直方向に転送できると
いう点である。
る。即ち、３本の画素列A,B,Cが平行に隣接して配置さ
れ、この両側に３本ずつ電荷転送手段が配置されてい
る。そして各構成要素の間には転送ゲートT7〜T14が設
けられている。本装置のもう１つの特徴は、これらの転
送ゲートによって、電荷を図の垂直方向に転送できると
いう点である。
所定の撮像期間Toが経過した後、画素列A,B,Cの奇数番
目の画素で発生した電荷Qa,Qb,Qcは、図の矢印で示すよ
うにそれぞれ電荷転送手段a1,b1,c1まで転送されなけれ
ばならない。また、画素列A,B,Cの偶数番目の画素で発
生した電荷Qa′,Qb′,Qc′は、図の矢印で示すようにそ
れぞれ電荷転送手段a2,b2,c2まで転送されなければなら
ない。
目の画素で発生した電荷Qa,Qb,Qcは、図の矢印で示すよ
うにそれぞれ電荷転送手段a1,b1,c1まで転送されなけれ
ばならない。また、画素列A,B,Cの偶数番目の画素で発
生した電荷Qa′,Qb′,Qc′は、図の矢印で示すようにそ
れぞれ電荷転送手段a2,b2,c2まで転送されなければなら
ない。
実際には、この転送操作は次のようにして時間T1,T2,T3
の３つのステップに分けて行われる。
の３つのステップに分けて行われる。
．時間T1内に、 Qc→a1,Qb→C,Qa→B, Qa′→c2,Qb′→A,Qc′→Ｂ なる転送を行なう。
．時間T2内に、 Qc→b1,Qb→a1,Qa→C, Qa′→b2,Qb′→c2,Qc′→Ａ なる転送を行なう。
．時間T3内に、 Qc→c1,Qb→b1,Qa→a1, Qa′→a2,Qb′→b2,Qc′→c2 なる転送を行なう。
以上の各転送操作は転送ゲートT7〜T14をON／OFF動作さ
せて行う。このようにT1,T2,T3の時間を経て、各画素の
電荷は問題なく所定の電荷転送手段まで転送される。な
お、このような垂直方向の電荷転送を行うと、電液混入
が生じる。例えば、電荷Qaは画素列B,Cを通って電荷転
送手段a1まで転送されることになるが、この転送時間T
1,T2,T3中も画素では電荷生成が行われているため、電
荷Qaには、画素列B,Cで生成した電荷も混入することに
なる。しかしながら、所定の撮像期間To（例えば1mse
c）に比べて、全転送時間T1＋T2＋T3は非常に短くとる
ことができるため、（例えば１μsec）、混入電荷量は
非常にわずかであり、実際には問題は生じない。
せて行う。このようにT1,T2,T3の時間を経て、各画素の
電荷は問題なく所定の電荷転送手段まで転送される。な
お、このような垂直方向の電荷転送を行うと、電液混入
が生じる。例えば、電荷Qaは画素列B,Cを通って電荷転
送手段a1まで転送されることになるが、この転送時間T
1,T2,T3中も画素では電荷生成が行われているため、電
荷Qaには、画素列B,Cで生成した電荷も混入することに
なる。しかしながら、所定の撮像期間To（例えば1mse
c）に比べて、全転送時間T1＋T2＋T3は非常に短くとる
ことができるため、（例えば１μsec）、混入電荷量は
非常にわずかであり、実際には問題は生じない。
さて、このような構成を採ることによって得られるメリ
ットは、画素列間距離ｄの短縮である。第１図に示すよ
うに、各画素列間には転送ゲートがあるのみなので、従
来装置に比べ画素列間距離をかなり短縮することができ
る。即ち、従来ｄ＝100〜200μｍ程度であったものが、
本実施例ではｄ＝10〜20μｍ程度となる。従って前述の
式で記憶容量Ｍを大幅に減少させることができる。
ットは、画素列間距離ｄの短縮である。第１図に示すよ
うに、各画素列間には転送ゲートがあるのみなので、従
来装置に比べ画素列間距離をかなり短縮することができ
る。即ち、従来ｄ＝100〜200μｍ程度であったものが、
本実施例ではｄ＝10〜20μｍ程度となる。従って前述の
式で記憶容量Ｍを大幅に減少させることができる。
以上のとおり本発明によれば、固体撮像装置において３
本の画素列を平行に隣接させて配し、電荷をこの画素列
と垂直方向に転送するようにしたため、画素列間距離を
短縮し、解像度の低下を招くことなく画像情報一時記憶
用メモリの記憶容量を低減させることができる。
本の画素列を平行に隣接させて配し、電荷をこの画素列
と垂直方向に転送するようにしたため、画素列間距離を
短縮し、解像度の低下を招くことなく画像情報一時記憶
用メモリの記憶容量を低減させることができる。
第１図は本発明に係る固体撮像装置の一実施例の構成
図、第２図は従来の固体撮像装置の一例の構成図であ
る。 A,B,C……画素列、a1,b1,c1,a2,b2,c2……電荷転送手
段、P1〜P6……出力部、T1〜T14……転送ゲート、ｄ…
…画素列間距離、Qa,Qb,Qc,Qa′,Qb′,Qc′……電荷。
図、第２図は従来の固体撮像装置の一例の構成図であ
る。 A,B,C……画素列、a1,b1,c1,a2,b2,c2……電荷転送手
段、P1〜P6……出力部、T1〜T14……転送ゲート、ｄ…
…画素列間距離、Qa,Qb,Qc,Qa′,Qb′,Qc′……電荷。
Claims (2)
- 【請求項１】光電変換素子から成る画素を一次元列状に
配した３本の画素列A,B,Cと、前記各画素列の奇数番目
の画素で発生した電荷をそれぞれ別々に前記一次元列列
方向に転送する３本の電荷転送手段a1,b1,c1と、前記各
画素列の偶数番目の画素で発生した電荷をそれぞれ別々
に前記一次元列方向に転送する３本の電荷転送手段a2,b
2,c2と、を備え、 前記画素列A,B,Cがそれぞれこの順に平行に隣接して配
され画素列群を構成し、前記画素列群の一方の側方に前
記６つの電荷転送手段の３つが、他方の側方に残りの３
つが、それぞれ配され、 各画素で発生した電荷を所定の前記各電荷転送手段まで
前記一次元列方向に対し垂直な方向に転送する垂直転送
手段を更に備えることを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】３本の画素列A,B,Cを構成する画素が、各
画素列ごとに異なる分光感度を有することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60289843A JPH0665230B2 (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60289843A JPH0665230B2 (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62147766A JPS62147766A (ja) | 1987-07-01 |
| JPH0665230B2 true JPH0665230B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=17748480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60289843A Expired - Lifetime JPH0665230B2 (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0665230B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4761683A (en) * | 1986-12-18 | 1988-08-02 | Xerox Corporation | Charge transfer in multiple sensor row arrays |
| JPH02268062A (ja) * | 1989-04-10 | 1990-11-01 | Canon Inc | 光電変換装置 |
-
1985
- 1985-12-23 JP JP60289843A patent/JPH0665230B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62147766A (ja) | 1987-07-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6181375B1 (en) | Image recording apparatus capable of selecting partial image areas for video readout | |
| EP0748112A2 (en) | Solid state image sensor device and its driving method | |
| GB2109630A (en) | Solid state imaging arrays | |
| EP0233065A2 (en) | Color filter and color image sensor using the same | |
| JPH05284283A (ja) | 画像読取装置 | |
| EP0869665B1 (en) | Solid state image sensor | |
| JPH0665230B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| US6169576B1 (en) | Solid state image sensing device having variable resolution and color linear image sensor having variable resolution and control method thereof | |
| US20070291150A1 (en) | Solid-state image pickup device having an accumulation gate for reading out, accumulating, and allocating signal charges | |
| US6115139A (en) | Readout system for a full-color image input scanner having three linear arrays of photosensors | |
| JPH0665229B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| US6765699B1 (en) | Photosensor array with decreased scan time for decreased optical sampling rates | |
| JPH01238384A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2900382B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH11164087A (ja) | 固体撮像装置およびその駆動方法 | |
| US20050046720A1 (en) | Pixel-differentiated CCD architecture | |
| US20090051800A1 (en) | Solid-state image pickup device, image pickup apparatus and drive method of solid-state image pickup device | |
| JPH0137910B2 (ja) | ||
| JP2532583B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2698654B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPS5812743B2 (ja) | 複数列ラインセンサ | |
| JPS58209271A (ja) | 二次元固体撮像装置 | |
| JP2714320B2 (ja) | 固体撮像装置及びその駆動方法 | |
| JPS63108876A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH01125073A (ja) | 固体撮像装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |