JPH08163444A - Solid-state image pickup element and its drive method - Google Patents

Solid-state image pickup element and its drive method

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JPH08163444A
JPH08163444A JP6296892A JP29689294A JPH08163444A JP H08163444 A JPH08163444 A JP H08163444A JP 6296892 A JP6296892 A JP 6296892A JP 29689294 A JP29689294 A JP 29689294A JP H08163444 A JPH08163444 A JP H08163444A
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vertical shift
shift register
information charges
output control
transfer
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Hideki Takahashi
英樹 高橋
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

PURPOSE: To simplify the structure of a horizontal shift register of the solid-state image pickup element by holding information charge on an output side of a vertical shift register of an even numbered column. CONSTITUTION: Output control gate electrodes 33, 34 of a 1st layer with a wider width in an odd numbered column and a narrower width in an even numbered column are arranged on an output side of a vertical shift register 30 in parallel with a transfer gate electrode 32. Then output control gate electrodes 35, 36 of a 2nd layer with a narrower width in an odd numbered column and a wider width in an even numbered column are arranged onto the transfer gate electrode 32 and the output control gate electrodes 33, 34. Thus, the output control gate electrodes 35, 36 are overlapped onto the output control gate electrodes 33, 34 on an odd numbered column without being protruded and overlapped on an even numbered column so as to cover the gaps among the transfer gate electrode 32 and the output control gate electrodes 33, 34. Thus, the information charge of the vertical shift register 30 on an odd numbered column and the information charge of the vertical shift register 30 on an even numbered column are alternately extracted.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複数の受光画素がマト
リクス状に配列される2次元の固体撮像素子及びその駆
動方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a two-dimensional solid-state image pickup device in which a plurality of light receiving pixels are arranged in a matrix and a driving method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】ビデオカメラ等の撮像装置に用いられる
2次元の固体撮像素子、所謂エリアセンサは、複数の受
光画素がマトリクス状に配列され、光電変換によって各
受光画素に発生する情報電荷を複数のシフトレジスタを
介して所定の順序で読み出すように構成される。
2. Description of the Related Art In a two-dimensional solid-state image pickup device used in an image pickup device such as a video camera, a so-called area sensor, a plurality of light-receiving pixels are arranged in a matrix, and a plurality of information charges generated in each light-receiving pixel by photoelectric conversion are formed. It is configured to read out in a predetermined order through the shift register.

【0003】フレームトランスファ方式のCCD固体撮
像素子の場合、図5に示すように、撮像部から蓄積部ま
で連続する垂直シフトレジスタ1が複数本平行に配置さ
れ、これらの垂直シフトレジスタ1の出力側に水平シフ
トレジスタ2が配置される。撮像部は、垂直シフトレジ
スタ1を電気的に分離して複数の受光画素を構成する。
これらの受光画素に発生する情報電荷は、フレーム転送
クロックFSによって各垂直シフトレジスタ1内を撮像
部から蓄積部へ転送されて一時的に蓄積される。蓄積部
に転送された情報電荷は、垂直転送クロックVSによっ
て各垂直シフトレジスタ1から水平シフトレジスタ2の
各ビットへ1行単位で転送される。そして、水平シフト
レジスタ2に転送された情報電荷は、水平転送クロック
HSによって1行毎にシリアルに出力部3へ転送され、
この出力部3で電荷量が電圧値に変換されることによっ
て映像信号として出力される。一方、インターライン方
式のCCD固体撮像素子の場合、図6に示すように、行
列配置される複数の受光画素4の各列の間にそれぞれ垂
直シフトレジスタ5が配置され、これらの垂直シフトレ
ジスタ5の出力側に水平シフトレジスタ6が配置され
る。各受光画素4に発生する情報電荷は、垂直シフトレ
ジスタ5へ転送された後、垂直転送クロックVSによっ
て垂直シフトレジスタ5から1行単位で水平シフトレジ
スタ6へ転送される。そして、水平シフトレジスタ6へ
転送された情報電荷は、フレームトランスファ方式のC
CD固体撮像素子と同様に、水平転送クロックHSによ
って1行毎にシリアルに出力部7へ転送され、この出力
部3から映像信号として出力される。
In the case of a frame transfer type CCD solid-state image pickup device, as shown in FIG. 5, a plurality of vertical shift registers 1 continuous from the image pickup portion to the storage portion are arranged in parallel, and the output side of these vertical shift registers 1 is arranged. The horizontal shift register 2 is arranged at. The imaging unit electrically separates the vertical shift register 1 to form a plurality of light receiving pixels.
The information charges generated in these light receiving pixels are transferred from the image pickup section to the storage section in each vertical shift register 1 by the frame transfer clock FS and are temporarily stored therein. The information charges transferred to the storage section are transferred from each vertical shift register 1 to each bit of the horizontal shift register 2 in units of one row by the vertical transfer clock VS. Then, the information charges transferred to the horizontal shift register 2 are serially transferred to the output section 3 row by row by the horizontal transfer clock HS,
The output unit 3 converts the charge amount into a voltage value and outputs it as a video signal. On the other hand, in the case of an interline CCD solid-state image pickup device, as shown in FIG. 6, vertical shift registers 5 are arranged between columns of a plurality of light receiving pixels 4 arranged in rows and columns. The horizontal shift register 6 is arranged on the output side of the. The information charges generated in each light receiving pixel 4 are transferred to the vertical shift register 5, and then transferred from the vertical shift register 5 to the horizontal shift register 6 in units of one row by the vertical transfer clock VS. The information charges transferred to the horizontal shift register 6 are C in the frame transfer method.
Similar to the CD solid-state image pickup device, it is serially transferred row by row by the horizontal transfer clock HS to the output section 7 and output from the output section 3 as a video signal.

【0004】このようなCCD固体撮像素子の垂直シフ
トレジスタと水平シフトレジスタとの接続部分の構造を
図7に示す。垂直シフトレジスタ10は、半導体基板上
に形成されるチャネル領域11及び2層構造の複数の転
送ゲート電極12、13により構成される。チャネル領
域11は、選択酸化により形成される厚い酸化膜等から
なるチャネル分離領域14によって区画され、それぞれ
が電気的に独立している。このチャネル領域11は、P
型領域の表面にN型領域を形成した埋め込みチャネル構
造を有している。1層目の転送ゲート電極12は、チャ
ネル分離領域14と交差して各チャネル領域11上に一
定の距離を隔てて互いに平行に配置される。2層目の転
送ゲート電極13は、転送ゲート電極12の間隙を被う
ようにして、チャネル領域11上に配置される。これら
の転送ゲート電極12、13は、一部がオーバーラップ
し、各垂直シフトレジスタ10で共通に形成される。そ
して、各転送ゲート電極12、13には、4相の垂直転
送クロックVS1〜VS4がそれぞれ印加され、これら
の垂直転送クロックVS1〜VS4によってチャネル領
域11内の情報電荷が垂直方向に順次転送される。水平
シフトレジスタ20は、チャネル領域21及び2層構造
の複数の転送ゲート電極22、23により構成される。
チャネル領域21は、垂直シフトレジスタ10のチャネ
ル分離領域14に連続する島状のチャネル分離領域24
とこのチャネル分離領域24と対向する分離領域25と
により区画され、各チャネル分離領域24の間を通して
垂直シフトレジスタ10のチャネル領域11の端部と接
続される。このチャネル領域21も、垂直シフトレジス
タ10のチャネル領域11と同様に、埋め込みチャネル
構造を有している。1層目の転送ゲート電極22は、各
チャネル分離領域24、25の間に跨るようにして配置
される。また、転送ゲート電極22は、1本置きに垂直
シフトレジスタ10側まで延長され、垂直シフトレジス
タ10のチャネル領域11とチャネル領域21との接続
部を被うと共に、垂直シフトレジスタ10出力側端部の
転送ゲート電極13とオーバーラップする。2層目の転
送ゲート電極23は、転送ゲート電極22の間隙を被う
ようにチャネル領域21上に配置される。これらの転送
ゲート電極22、23は、一部がオーバーラップし、隣
合う転送ゲート電極22、23が2本ずつ共通に接続さ
れる。そして、転送ゲート電極22、23に2相の水平
転送クロックHS1、HS2が印加され、この水平転送
クロックHS1、HS2によってチャネル領域21内の
情報電荷が水平方向に転送される。この水平転送クロッ
クHS1、HS2は、垂直転送クロックVS1〜VS4
が垂直シフトレジスタ10内の情報電荷を1ビット転送
する毎に1行分の情報電荷の転送を完了するように設定
される。従って、垂直シフトレジスタ10から水平シフ
トレジスタ20へ転送された情報電荷は、次の情報電荷
が垂直シフトレジスタ10から転送されてくる前に全て
水平シフトレジスタ20外へ出力される。
FIG. 7 shows a structure of a connecting portion between a vertical shift register and a horizontal shift register of such a CCD solid-state image pickup device. The vertical shift register 10 includes a channel region 11 formed on a semiconductor substrate and a plurality of transfer gate electrodes 12 and 13 having a two-layer structure. The channel region 11 is partitioned by a channel isolation region 14 formed of a thick oxide film or the like formed by selective oxidation, and each is electrically independent. This channel region 11 is P
It has a buried channel structure in which an N-type region is formed on the surface of the mold region. The transfer gate electrodes 12 of the first layer cross the channel isolation regions 14 and are arranged in parallel on each channel region 11 with a certain distance. The second-layer transfer gate electrode 13 is arranged on the channel region 11 so as to cover the gap between the transfer gate electrodes 12. The transfer gate electrodes 12 and 13 partially overlap each other, and are formed in common in each vertical shift register 10. Then, four-phase vertical transfer clocks VS1 to VS4 are applied to the transfer gate electrodes 12 and 13, respectively, and the information charges in the channel region 11 are sequentially transferred in the vertical direction by these vertical transfer clocks VS1 to VS4. . The horizontal shift register 20 includes a channel region 21 and a plurality of transfer gate electrodes 22 and 23 having a two-layer structure.
The channel region 21 is an island-shaped channel isolation region 24 continuous with the channel isolation region 14 of the vertical shift register 10.
And a separation region 25 opposed to the channel separation region 24, and is connected to the end of the channel region 11 of the vertical shift register 10 through each channel separation region 24. Like the channel region 11 of the vertical shift register 10, this channel region 21 also has a buried channel structure. The transfer gate electrode 22 of the first layer is arranged so as to extend between the channel isolation regions 24 and 25. In addition, every other transfer gate electrode 22 is extended to the vertical shift register 10 side to cover the connection portion between the channel region 11 and the channel region 21 of the vertical shift register 10 and also the output side end portion of the vertical shift register 10. Overlap with the transfer gate electrode 13 of. The transfer gate electrode 23 of the second layer is arranged on the channel region 21 so as to cover the gap between the transfer gate electrodes 22. The transfer gate electrodes 22 and 23 partially overlap each other, and two adjacent transfer gate electrodes 22 and 23 are commonly connected. Then, two-phase horizontal transfer clocks HS1 and HS2 are applied to the transfer gate electrodes 22 and 23, and the information charges in the channel region 21 are transferred in the horizontal direction by the horizontal transfer clocks HS1 and HS2. The horizontal transfer clocks HS1 and HS2 are vertical transfer clocks VS1 to VS4.
Is set so that the transfer of the information charges for one row is completed every time one bit of the information charges in the vertical shift register 10 is transferred. Therefore, all the information charges transferred from the vertical shift register 10 to the horizontal shift register 20 are output to the outside of the horizontal shift register 20 before the next information charge is transferred from the vertical shift register 10.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述のようなCCD固
体撮像素子においては、水平シフトレジスタ20の転送
ゲート電極22、23が1列の垂直シフトレジスタ10
に対して4本ずつ配置される。このため、垂直シフトレ
ジスタ10の配列ピッチは、水平シフトレジスタ20の
転送ゲート電極22、23を4本配置するのに必要な最
小間隔よりも狭くすることができない。従って、受光画
素数を増やしてCCD固体撮像素子の解像度を高くする
ためには、素子のチップ面積を大きくしなければなら
ず、コストアップの要因となっている。
In the CCD solid-state image sensor as described above, the transfer gate electrodes 22 and 23 of the horizontal shift register 20 are one column of the vertical shift register 10.
4 pieces are arranged for each. Therefore, the arrangement pitch of the vertical shift registers 10 cannot be narrower than the minimum interval required to arrange the four transfer gate electrodes 22 and 23 of the horizontal shift register 20. Therefore, in order to increase the number of light-receiving pixels and increase the resolution of the CCD solid-state imaging device, the chip area of the device must be increased, which is a factor of cost increase.

【0006】そこで本発明は、垂直シフトレジスタと水
平シフトレジスタとの接続部の構造を簡略化し、垂直シ
フトレジスタの配列ピッチを狭くして高集積化を可能に
することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to simplify the structure of the connecting portion between the vertical shift register and the horizontal shift register and to narrow the arrangement pitch of the vertical shift registers to enable high integration.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために成されたもので、その特徴とするところ
は、行及び列方向に配置され、照射される光に応答して
情報電荷を発生する複数の受光画素と、これら複数の受
光画素の各列毎に対応付けられ、各受光画素から上記情
報電荷を受けて垂直方向に転送する複数の垂直シフトレ
ジスタと、これら複数の垂直シフトレジスタの各出力に
各ビットが対応付けられ、各垂直シフトレジスタから上
記情報電荷を受けて水平方向に転送する水平シフトレジ
スタと、この水平シフトレジスタから順次転送出力され
る上記情報電荷を電圧値に変換して映像信号を発生する
出力部と、を備えた固体撮像素子において、上記複数の
垂直シフトレジスタは、各列で共通に駆動され、奇数列
で偶数列よりも数の少なくなる複数の出力制御電極が出
力側端部に配置されることにある。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is characterized in that the information is arranged in the row and column directions and is responsive to light emitted. A plurality of light receiving pixels which generate electric charges, a plurality of vertical shift registers which are associated with each column of the plurality of light receiving pixels and which receive the information charges from the respective light receiving pixels and transfer them in the vertical direction, and a plurality of these vertical shift registers. Each bit is associated with each output of the shift register, and the horizontal shift register that receives the information charges from each vertical shift register and transfers them in the horizontal direction, and the information charges that are sequentially transferred and output from this horizontal shift register as voltage values In the solid-state image pickup device including: an output unit that generates a video signal by converting into a plurality of vertical shift registers, the plurality of vertical shift registers are commonly driven in each column, and the number of odd-numbered columns is larger than that of even-numbered columns. A plurality of output control electrodes disappears is to be disposed at the output end.

【0008】そして、行列配置された複数の受光画素の
各列毎に対応する複数の垂直シフトレジスタの出力を水
平シフトレジスタの各ビットに受け、上記複数の受光画
素で発生する情報電荷を1行単位で出力する固体撮像素
子の駆動方法において、上記複数の垂直シフトレジスタ
を各列で共通に駆動すると共に、偶数列の垂直シフトレ
ジスタで出力側に配置される複数の出力制御電極を独立
に駆動し、奇数列の垂直シフトレジスタの情報電荷が上
記水平シフトレジスタを介して転送出力される間、上記
情報電荷を偶数列の垂直シフトレジスタの出力側に保持
することを特徴としている。
Then, the outputs of a plurality of vertical shift registers corresponding to each column of a plurality of light receiving pixels arranged in a matrix are received by each bit of a horizontal shift register, and one row of information charges generated in the plurality of light receiving pixels are received. In a method of driving a solid-state image sensor that outputs in units, the plurality of vertical shift registers are commonly driven in each column, and the plurality of output control electrodes arranged on the output side are independently driven in the vertical shift registers in even columns. However, while the information charges in the vertical shift registers in the odd columns are transferred and output through the horizontal shift registers, the information charges are held on the output side of the vertical shift registers in the even columns.

【0009】[0009]

【作用】本発明の固体撮像素子によれば、奇数列で偶数
列よりも数の少なくなる複数の出力制御電極を垂直シフ
トレジスタの出力側端部に配置したことにより、偶数列
の垂直シフトレジスタの出力側端部に情報電荷を蓄積し
た状態で、奇数列の垂直シフトレジスタから水平シフト
レジスタへ情報電荷を転送させることができる。これに
より、各垂直シフトレジスタから水平シフトレジスタへ
の情報電荷の転送過程で偶数列の受光画素からの情報電
荷と奇数列の受光画素からの情報電荷とを振り分けるこ
とができるようになる。
According to the solid-state image pickup device of the present invention, by arranging a plurality of output control electrodes, the number of which is smaller in the odd columns than in the even columns, at the output side end of the vertical shift register, the vertical shift registers in the even columns It is possible to transfer the information charges from the vertical shift registers in the odd-numbered columns to the horizontal shift registers in a state in which the information charges are accumulated at the output side end of the. As a result, in the process of transferring the information charges from each vertical shift register to the horizontal shift register, the information charges from the light receiving pixels in the even columns and the information charges from the light receiving pixels in the odd columns can be distributed.

【0010】本発明の固体撮像素子の駆動方法によれ
ば、奇数列の垂直シフトレジスタの情報電荷が水平シフ
トレジスタを介して転送出力される間、情報電荷を偶数
列の垂直シフトレジスタの出力側に保持することによ
り、奇数列の垂直シフトレジスタあるいは偶数列の垂直
シフトレジスタから水平シフトレジスタに交互に情報電
荷が出力されるようになる。従って、水平シフトレジス
タへ同時に転送される情報電荷のパケット数が半分にな
り、水平シフトレジスタのビット数を半減できる。
According to the solid-state image pickup device driving method of the present invention, while the information charges of the vertical shift registers in the odd columns are transferred and output through the horizontal shift registers, the information charges are output to the output side of the vertical shift registers in the even columns. By holding the information charges, the information charges are alternately output from the vertical shift registers in the odd columns or the vertical shift registers in the even columns to the horizontal shift registers. Therefore, the number of packets of information charges simultaneously transferred to the horizontal shift register is halved, and the number of bits of the horizontal shift register can be halved.

【0011】[0011]

【実施例】図1は、本発明の固体撮像素子の垂直シフト
レジスタ30と水平シフトレジスタ40との接続部分の
構造を示す平面図である。尚、この接続部分の構造は、
フレームトランスファ型、インターライン型さらにはフ
レームインターライン型の何れの方式の固体撮像素子に
も採用可能である。
1 is a plan view showing the structure of a connecting portion between a vertical shift register 30 and a horizontal shift register 40 of a solid-state image pickup device according to the present invention. The structure of this connection is
The present invention can be applied to any of the frame transfer type, interline type, and frame interline type solid-state imaging devices.

【0012】垂直シフトレジスタ30は、半導体基板上
に形成されるチャネル領域31、複数の転送ゲート電極
32、1層目の出力制御ゲート電極33、34及び2層
目の出力制御ゲート電極35、36、37により構成さ
れる。チャネル領域31は、互いに平行に配置される複
数のチャネル分離領域38によって区画され、それぞれ
が電気的に独立している。このチャネル領域31は、P
型領域の表面にN型領域が形成される埋め込みチャネル
構造を有している。複数の転送ゲート電極32は、チャ
ネル分離領域38と交差して各チャネル領域31上に互
いに平行に配置される。ここで、転送ゲート電極32
は、1層構造としてあるが、一部がオーバーラップした
2層構造とすることも可能である。1層目の出力制御ゲ
ート電極33、34は、奇数列の垂直シフトレジスタ3
0で幅が広く、偶数列の垂直シフトレジスタ30で幅が
狭く形成され、転送ゲート電極32と並列に配置され
る。これにより、転送ゲート電極32及び出力制御ゲー
ト電極33、34の間隙が奇数列で狭く、偶数列で広く
形成される。2層目の出力制御ゲート電極35、36
は、1層目の出力制御ゲート電極33、34とは逆に、
奇数列の垂直シフトレジスタ30で幅が狭く、偶数列の
垂直シフトレジスタ30で幅が広く形成され、転送ゲー
ト電極32及び出力制御ゲート電極33、34と重なる
ように配置される。このとき、奇数列では、出力制御ゲ
ート電極35、36がそれぞれ出力制御ゲート電極3
3、34からはみ出すことなく重なり、偶数列では、転
送ゲート電極32と出力制御ゲート電極33、34との
間隙を被うように重なる。これにより、2層目の出力制
御ゲート電極35、36は、偶数列のみでチャネル領域
31に対して有効となる。2層目の出力制御ゲート電極
37は、垂直シフトレジスタ30の出力側の端部に出力
制御ゲート電極34とオーバーラップし、出力制御ゲー
ト電極35、36と平行に配置される。
The vertical shift register 30 includes a channel region 31 formed on a semiconductor substrate, a plurality of transfer gate electrodes 32, first-layer output control gate electrodes 33 and 34, and second-layer output control gate electrodes 35 and 36. , 37. The channel region 31 is partitioned by a plurality of channel separation regions 38 arranged in parallel with each other, and each is electrically independent. This channel region 31 has a P
It has a buried channel structure in which an N-type region is formed on the surface of the mold region. The plurality of transfer gate electrodes 32 intersect the channel separation region 38 and are arranged in parallel on each channel region 31. Here, the transfer gate electrode 32
Has a single-layer structure, but it is also possible to have a two-layer structure in which a part thereof overlaps. The output control gate electrodes 33 and 34 of the first layer are the vertical shift registers 3 of the odd columns.
The width is 0 and the width is wide, and the width is formed narrow in the vertical shift registers 30 in even columns, and is arranged in parallel with the transfer gate electrode 32. As a result, the gap between the transfer gate electrode 32 and the output control gate electrodes 33 and 34 is narrow in the odd columns and wide in the even columns. Output control gate electrodes 35 and 36 of the second layer
Contrary to the output control gate electrodes 33 and 34 of the first layer,
The vertical shift registers 30 in the odd-numbered columns have a narrow width, and the vertical shift registers 30 in the even-numbered columns have a large width, and are arranged so as to overlap the transfer gate electrode 32 and the output control gate electrodes 33 and 34. At this time, in the odd-numbered columns, the output control gate electrodes 35 and 36 are respectively connected to the output control gate electrode 3
They overlap without protruding from 3, 34, and in the even-numbered columns, they overlap so as to cover the gap between the transfer gate electrode 32 and the output control gate electrodes 33, 34. As a result, the output control gate electrodes 35 and 36 of the second layer are effective for the channel region 31 only in the even columns. The output control gate electrode 37 of the second layer overlaps the output control gate electrode 34 at the output side end of the vertical shift register 30, and is arranged in parallel with the output control gate electrodes 35 and 36.

【0013】これらの転送ゲート電極32、1層目の出
力制御ゲート電極33、34及び2層目の出力制御ゲー
ト電極35、36、37は、各垂直シフトレジスタ30
でそれぞれ共通となるように形成される。複数の転送ゲ
ート電極32には、例えば、3相の垂直転送クロックV
S1〜VS3がそれぞれ印加される。1層目の出力制御
ゲート電極33、34には、出力制御ゲート電極33側
から3本目の転送ゲート電極32と同じ位相の垂直転送
クロックVS2及び出力制御クロックTG2がそれぞれ
印加される。そして、2層目の出力制御ゲート電極3
5、36、37には、出力制御クロックTG1、出力制
御ゲート35側から1本目の転送ゲート電極32と同じ
位相の垂直転送クロックVS1及び出力制御クロックT
G3がそれぞれ印加される。これにより、垂直シフトレ
ジスタ30の出力側では、偶数列のチャネル領域31内
のポテンシャルのみが出力制御クロックTG1及び垂直
転送クロックVS1の影響を受けるようになる。従っ
て、奇数列の垂直シフトレジスタ30から情報電荷が水
平シフトレジスタ40側へ転送される間情報電荷を保持
できるようになる。
The transfer gate electrode 32, the output control gate electrodes 33, 34 of the first layer, and the output control gate electrodes 35, 36, 37 of the second layer are provided in each vertical shift register 30.
Are formed so that they are common to each other. For example, a three-phase vertical transfer clock V is applied to the plurality of transfer gate electrodes 32.
S1 to VS3 are applied respectively. The vertical transfer clock VS2 and the output control clock TG2 having the same phase as that of the third transfer gate electrode 32 are applied to the output control gate electrodes 33 and 34 of the first layer from the output control gate electrode 33 side, respectively. The output control gate electrode 3 of the second layer
5, 36 and 37, an output control clock TG1, a vertical transfer clock VS1 and an output control clock T having the same phase as the first transfer gate electrode 32 from the output control gate 35 side.
G3 is applied respectively. As a result, on the output side of the vertical shift register 30, only the potentials in the channel regions 31 of even columns are affected by the output control clock TG1 and the vertical transfer clock VS1. Therefore, it becomes possible to hold the information charges while the information charges are transferred from the vertical shift registers 30 in the odd columns to the horizontal shift register 40 side.

【0014】水平シフトレジスタ40は、チャネル領域
41及び2層構造の複数の転送ゲート電極42、43に
より構成される。チャネル領域41は、垂直シフトレジ
スタ30のチャネル分離領域36に連続する島状のチャ
ネル分離領域44とこのチャネル分離領域44と対向す
る分離領域45とにより区画され、各チャネル分離領域
44の間を通して垂直シフトレジスタ30のチャネル領
域31の端部と接続される。このチャネル領域41につ
いても、垂直シフトレジスタ30のチャネル領域31と
同様に、埋め込みチャネル構造を有している。1層目の
転送ゲート電極42は、各チャネル分離領域44、45
の間に跨り、且つ、垂直シフトレジスタ30側まで延長
されて垂直シフトレジスタ30のチャネル領域31とチ
ャネル領域41との接続部を被って配置される。2層目
の転送ゲート電極43は、転送ゲート電極42の間隙を
被うようにチャネル領域41上に配置される。これらの
転送ゲート電極42、43は、一部がオーバーラップ
し、隣合う転送ゲート電極42、43が2本ずつ共通に
接続される。そして、転送ゲート電極42、43に2相
の水平転送クロックHS1、HS2が印加され、この水
平転送クロックHS1、HS2のクロック動作に応答し
て変化するポテンシャルの作用によってチャネル領域4
1内の情報電荷が水平方向に転送される。
The horizontal shift register 40 comprises a channel region 41 and a plurality of transfer gate electrodes 42 and 43 having a two-layer structure. The channel region 41 is partitioned by an island-shaped channel isolation region 44 that is continuous with the channel isolation region 36 of the vertical shift register 30 and an isolation region 45 that faces the channel isolation region 44. It is connected to the end of the channel region 31 of the shift register 30. Similar to the channel region 31 of the vertical shift register 30, this channel region 41 also has a buried channel structure. The transfer gate electrode 42 of the first layer is formed in each channel isolation region 44, 45.
And extends to the side of the vertical shift register 30 and covers the connection portion between the channel region 31 and the channel region 41 of the vertical shift register 30. The second-layer transfer gate electrode 43 is arranged on the channel region 41 so as to cover the gap between the transfer gate electrodes 42. The transfer gate electrodes 42 and 43 partially overlap each other, and two adjacent transfer gate electrodes 42 and 43 are commonly connected. Then, the two-phase horizontal transfer clocks HS1 and HS2 are applied to the transfer gate electrodes 42 and 43, and the channel region 4 is caused by the action of the potential that changes in response to the clock operation of the horizontal transfer clocks HS1 and HS2.
The information charges in 1 are transferred in the horizontal direction.

【0015】図2は、本発明の固体撮像素子の駆動方法
を説明するタイミング図で、図3及び図4は、図2の各
タイミングTA0〜TA12、TB0〜TB10での各チャネル領
域31、41内のポテンシャルの状態を示す図である。
尚、各ゲート電極は、印加されるクロックがハイレベル
(H)のときにオンし、ローレベル(L)のときにオフ
するものとする。
FIG. 2 is a timing chart for explaining the driving method of the solid-state image pickup device of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are the channel regions 31 and 41 at the timings TA0 to TA12 and TB0 to TB10 of FIG. It is a figure which shows the state of the potential inside.
Each gate electrode is turned on when the applied clock is at high level (H) and turned off when it is at low level (L).

【0016】まず、図3に示すように、タイミングTA0
〜TA12で奇数列のチャネル領域31内の情報電荷が水
平シフトレジスタ40のチャネル領域41に転送され
る。VS2がH、VS1及びVS3がLとなっているT
A0では、VS2に対応する転送ゲート電極32がオンし
てポテンシャルウェルが形成される。情報電荷は、この
ポテンシャルウェルに蓄積されることになる。このと
き、垂直転送クロックVS2が印加される出力制御ゲー
ト電極33の下に形成されるポテンシャルウェルについ
ては、これより前の転送動作による情報電荷の転送が完
了しており、情報電荷は蓄積されていない。尚、TG
1、TG2及びTG3は、共にLで、出力制御ゲート電
極34、35及び37はそれぞれオフしている。VS3
がHとなったTA1では、VS3に対応する転送ゲート電
極32がオンしてポテンシャルウェルが形成され、続い
て、VS2がLとなったTA2では、VS2に対応する転
送ゲート電極32がオフしてポテンシャルウェルが消滅
する。これにより、情報電荷は、VS2に対応する転送
ゲート電極32の下からVS3に対応する転送ゲート電
極32の下へ転送される。同様に、VS1がHとなった
TA3でVS1に対応する転送ゲート電極32がオンし、
VS3がLとなったTA4でVS3の対応する転送ゲート
電極32がオフすると、VS3に対応する転送ゲート電
極32の下の情報電荷は、VS1に対応する転送ゲート
電極32の下に転送される。このTA0からTA4までの情
報電荷の転送は、奇数列及び偶数列とも同一である。
First, as shown in FIG. 3, timing TA0
At ~ TA12, the information charges in the odd-numbered channel regions 31 are transferred to the channel regions 41 of the horizontal shift register 40. T when VS2 is H and VS1 and VS3 are L
At A0, the transfer gate electrode 32 corresponding to VS2 is turned on to form a potential well. Information charges will be accumulated in this potential well. At this time, in the potential well formed below the output control gate electrode 33 to which the vertical transfer clock VS2 is applied, the transfer of the information charge by the transfer operation before this has been completed, and the information charge has been accumulated. Absent. In addition, TG
1, TG2 and TG3 are all L, and the output control gate electrodes 34, 35 and 37 are off. VS3
When TA1 becomes H, the transfer gate electrode 32 corresponding to VS3 is turned on to form a potential well, and subsequently, at TA2 when VS2 becomes L, the transfer gate electrode 32 corresponding to VS2 is turned off. The potential well disappears. As a result, the information charges are transferred from below the transfer gate electrode 32 corresponding to VS2 to below the transfer gate electrode 32 corresponding to VS3. Similarly, at TA3 when VS1 becomes H, the transfer gate electrode 32 corresponding to VS1 is turned on,
When TA3 when VS3 becomes L and the corresponding transfer gate electrode 32 of VS3 is turned off, the information charges under the transfer gate electrode 32 corresponding to VS3 are transferred under the transfer gate electrode 32 corresponding to VS1. The transfer of the information charges from TA0 to TA4 is the same for the odd and even columns.

【0017】VS2及びTG1がHとなったTA5では、
VS2に対応する転送ゲート電極32及び出力制御ゲー
ト電極33、35がオンしてポテンシャルウェルが形成
され、続いて、VS1がLとなったTA6ではVS1に対
応する転送ゲート電極32がオフしてポテンシャルウェ
ルが消滅する。これにより、VS1に対応する転送ゲー
ト電極32の下の情報電荷がVS2に対応する転送ゲー
ト電極32の下及び出力制御ゲート電極33、35の下
に転送される。このとき、奇数列では、出力制御ゲート
電極34が出力制御ゲート電極36上に配置されてお
り、出力制御ゲート電極34に印加されるVS1が変化
しても出力制御ゲート電極36の下のポテンシャルは変
化しない。VS3及びTG2がHとなったTA7では、V
S3に対応する転送ゲート電極32及び出力制御ゲート
電極34がオンしてポテンシャルウェルが形成され、続
いて、VS2がLとなったTA8では、VS2に対応する
転送ゲート電極32及び出力制御ゲート電極33がオフ
してポテンシャルウェルが消滅する。これにより、VS
2に対応する転送ゲート電極32の下の情報電荷がVS
3に対応する転送ゲート電極32の下に転送される。同
時に、奇数列では、出力制御ゲート電極33の下の情報
電荷が出力制御ゲート電極34の下に転送される。一
方、偶数列では、出力制御ゲート電極36がオフしてい
るため、出力制御ゲート電極33の下の情報電荷は、出
力制御ゲート電極34の下へは転送されず、出力制御ゲ
ート電極35の下に集められる。TG3がHとなったT
A9では、出力制御ゲート電極37がオンしてポテンシャ
ルウェルが形成され、続いて、TG2がLとなったTA1
0では、出力制御ゲート電極34がオフしてポテンシャ
ルウェルが消滅する。このとき、奇数列の垂直シフトレ
ジスタ30に対応する転送ゲート電極42がオンしてお
り、奇数列のチャネル領域31では、出力制御ゲート電
極34の下の情報電荷が水平シフトレジスタ40の転送
ゲート電極42の下に転送される。尚、偶数列では、出
力制御ゲート電極34の下のポテンシャルウェルに情報
電荷が蓄積されていないため空駆動となる。VS2がH
となり、TG3がLとなったTA11では、VS2に対応
する転送ゲート電極32及び出力制御ゲート電極33が
オンしてポテンシャルウェルが形成されると共に、出力
制御ゲート電極37がオフしてポテンシャルウェルが消
滅する。そして、VS3及びTG1がLとなったTA12
では、VS3に対応する転送ゲート電極32及び出力制
御ゲート電極35がオンしてポテンシャルウェルが形成
される。これにより、VS3に対応する転送ゲート電極
32の下の情報電荷がVS2に対応する転送ゲート電極
32の下に逆転送される。同時に、偶数列では、出力制
御ゲート電極35の下の情報電荷が出力制御ゲート電極
33の下に転送される。このTA12の状態において、H
S1、HS2のクロック動作が繰り返され、奇数列の転
送ゲート電極42の下の情報電荷が水平シフトレジにタ
40のチャネル領域41に沿って水平方向に転送され
る。HS1、HS2についには、水平シフトレジスタ4
0内の1/2行分の情報電荷の転送を所定の期間内で完
了するように周期が設定される。これにより、水平シフ
トレジスタ40のチャネル領域41内の情報電荷は、次
の情報電荷が垂直シフトレジスタ30から転送されてく
るまでに全て水平シフトレジスタ40外へ出力される。
At TA5, when VS2 and TG1 are H,
The transfer gate electrode 32 corresponding to VS2 and the output control gate electrodes 33 and 35 are turned on to form a potential well, and subsequently, at TA6 when VS1 becomes L, the transfer gate electrode 32 corresponding to VS1 is turned off and the potential is increased. Well disappears. As a result, the information charges under the transfer gate electrode 32 corresponding to VS1 are transferred under the transfer gate electrode 32 corresponding to VS2 and under the output control gate electrodes 33, 35. At this time, in the odd column, the output control gate electrode 34 is arranged on the output control gate electrode 36, and even if VS1 applied to the output control gate electrode 34 changes, the potential under the output control gate electrode 36 remains It does not change. At TA7 when VS3 and TG2 become H, V
The transfer gate electrode 32 and the output control gate electrode 34 corresponding to S3 are turned on to form a potential well, and subsequently, at TA8 where VS2 becomes L, the transfer gate electrode 32 and the output control gate electrode 33 corresponding to VS2 are formed. Turns off and the potential well disappears. This allows VS
The information charge under the transfer gate electrode 32 corresponding to 2 is VS
3 is transferred below the transfer gate electrode 32. At the same time, in the odd columns, the information charges under the output control gate electrode 33 are transferred under the output control gate electrode 34. On the other hand, in the even-numbered columns, since the output control gate electrode 36 is off, the information charges below the output control gate electrode 33 are not transferred to below the output control gate electrode 34, but below the output control gate electrode 35. Collected in. T when TG3 became H
At A9, the output control gate electrode 37 is turned on to form a potential well, and then TG2 becomes L. TA1
At 0, the output control gate electrode 34 turns off and the potential well disappears. At this time, the transfer gate electrodes 42 corresponding to the vertical shift registers 30 in the odd columns are turned on, and in the channel regions 31 in the odd columns, the information charges below the output control gate electrodes 34 are transferred gate electrodes of the horizontal shift registers 40. 42. In the even-numbered columns, the information charge is not accumulated in the potential well below the output control gate electrode 34, so that the idle driving is performed. VS2 is H
At TA11 in which TG3 becomes L, the transfer gate electrode 32 and the output control gate electrode 33 corresponding to VS2 are turned on to form a potential well, and the output control gate electrode 37 is turned off to eliminate the potential well. To do. And, TA12 when VS3 and TG1 became L
Then, the transfer gate electrode 32 and the output control gate electrode 35 corresponding to VS3 are turned on to form a potential well. As a result, the information charges under the transfer gate electrode 32 corresponding to VS3 are reversely transferred under the transfer gate electrode 32 corresponding to VS2. At the same time, in the even-numbered columns, the information charges under the output control gate electrode 35 are transferred under the output control gate electrode 33. In this TA12 state, H
The clock operation of S1 and HS2 is repeated, and the information charges under the transfer gate electrodes 42 of the odd columns are horizontally transferred to the horizontal shift register along the channel region 41 of the gate 40. The horizontal shift register 4 is finally connected to HS1 and HS2.
The cycle is set so that the transfer of the information charges of 1/2 row in 0 is completed within a predetermined period. As a result, all the information charges in the channel region 41 of the horizontal shift register 40 are output to the outside of the horizontal shift register 40 until the next information charge is transferred from the vertical shift register 30.

【0018】次に、図4に示すように、タイミングTB0
〜TB10で偶数列のチャネル領域31内の情報電荷が水
平シフトレジスタ40のチャネル領域41に転送され
る。水平シフトレジスタ40の水平転送動作が完了した
タイミングTB0では、HS1がL、HS2がHに固定さ
れる。これにより、奇数列の垂直シフトレジスタ30に
対応する転送ゲート電極42がオフしてポテンシャルウ
ェルが消滅し、偶数列の垂直シフトレジスタ30に対応
する転送ゲート電極42がオンしてポテンシャルウェル
が形成される。ところで、奇数列では、先のTA0〜TA1
2において情報電荷の転送が完了しており、出力制御ゲ
ート電極33〜37の下、及び、出力制御ゲート電極3
3、35に隣接する転送ゲート電極32の下には情報電
荷は蓄積されていない。
Next, as shown in FIG. 4, timing TB0
From ~ TB10, the information charges in the even-numbered channel regions 31 are transferred to the channel regions 41 of the horizontal shift register 40. At the timing TB0 when the horizontal transfer operation of the horizontal shift register 40 is completed, HS1 is fixed to L and HS2 is fixed to H. As a result, the transfer gate electrodes 42 corresponding to the vertical shift registers 30 in the odd columns are turned off and the potential wells disappear, and the transfer gate electrodes 42 corresponding to the vertical shift registers 30 in the even columns are turned on and potential wells are formed. It By the way, in the odd-numbered columns, TA0-TA1
2, the transfer of the information charges has been completed, and the output control gate electrodes 33 to 37 and the output control gate electrode 3 have been completed.
Information charges are not accumulated under the transfer gate electrode 32 adjacent to the electrodes 3, 35.

【0019】VS1及びTG2がHとなったTB1では、
VS1に対応する転送ゲート電極32及び出力制御ゲー
ト電極34がオンしてポテンシャルウェルが形成され、
続いて、VS2がLとなったTB2ではVS2に対応する
転送ゲート電極32及び出力制御ゲート電極33がオフ
してポテンシャルウェルが消滅する。これにより、VS
2に対応する転送ゲート電極32の下の情報電荷が、V
S1に対応する転送ゲート電極32の下に逆転送され
る。同時に、偶数列で出力制御ゲート電極33の下の情
報電荷が出力制御ゲート電極34、36の下に転送され
る。VS3がHとなったTB3では、VS3に対応する転
送ゲート電極32がオンしてポテンシャルウェルが形成
され、続いて、VS1がLとなったTB4では、VS1に
対応する転送ゲート電極32及び出力制御ゲート電極3
6がオフしてポテンシャルウェルが消滅する。これによ
り、TB1〜TB2でVS1に対応する転送ゲート電極32
に下に転送された情報電荷が、さらにVS1に対応する
転送ゲート電極32の下に逆転送される。このとき、出
力制御ゲート電極34、36の下の情報電荷は、出力制
御ゲート電極34側に集められる。TG3がHとなった
TB5では、出力制御ゲート電極37がオンしてポテンシ
ャルウェルが形成され、続いて、TG2がLとなったT
B6では、出力制御ゲート電極34がオフしてポテンシャ
ルウェルが消滅する。これにより、出力制御ゲート電極
34の下の情報電荷が出力制御ゲート電極37の下を通
って水平シフトレジスタ40の転送ゲート電極42の下
に転送される。VS1がHとなり、TG3がLとなった
TB7では、VS1に対応する転送ゲート電極32がオン
してポテンシャルウェルが形成されると共に、出力制御
ゲート電極37がオフしてポテンシャルウェルが消滅す
る。そして、VS3がLとなったTB8では、VS3に対
応する転送ゲート電極32がオンしてポテンシャルウェ
ルが形成される。これにより、VS1に対応する転送ゲ
ート電極32の下の情報電荷がVS3に対応する転送ゲ
ート電極32の下に転送される。さらに、VS2がHと
なったTB9では、VS2に対応する転送ゲート電極32
がオンしてポテンシャルウェルが形成され、続いて、V
S1がLとなったTB10では、VS1に対応する転送ゲ
ート電極32がオフしてポテンシャルウェルが消滅す
る。これにより、VS1に対応する転送ゲート電極32
の下の情報電荷がVS2に対応する転送ゲート電極32
の下に転送される。そして、このTB10の状態におい
て、HS1及びHS2のクロック動作が繰り返され、偶
数列の転送ゲート電極42の下の情報電荷が水平シフト
レジスタ40のチャネル領域41に沿って水平方向に転
送される。この情報電荷の水平転送動作は、奇数列の転
送ゲート電極42の下の情報電荷の転送動作と同一であ
る。
At TB1 when VS1 and TG2 become H,
The transfer gate electrode 32 and the output control gate electrode 34 corresponding to VS1 are turned on to form a potential well,
Then, at TB2 when VS2 becomes L, the transfer gate electrode 32 and the output control gate electrode 33 corresponding to VS2 are turned off and the potential well disappears. This allows VS
The information charge under the transfer gate electrode 32 corresponding to 2 is V
Reverse transfer is performed under the transfer gate electrode 32 corresponding to S1. At the same time, information charges under the output control gate electrode 33 in the even columns are transferred under the output control gate electrodes 34, 36. At TB3 when VS3 becomes H, the transfer gate electrode 32 corresponding to VS3 is turned on to form a potential well, and subsequently at TB4 when VS1 becomes L, the transfer gate electrode 32 corresponding to VS1 and the output control. Gate electrode 3
6 turns off and the potential well disappears. As a result, the transfer gate electrode 32 corresponding to VS1 in TB1 to TB2
The information charges transferred below are further transferred below the transfer gate electrode 32 corresponding to VS1. At this time, the information charges under the output control gate electrodes 34 and 36 are collected on the output control gate electrode 34 side. At TB5 when TG3 becomes H, the output control gate electrode 37 is turned on to form a potential well, and then TG2 becomes L.
At B6, the output control gate electrode 34 is turned off and the potential well disappears. As a result, the information charges under the output control gate electrode 34 pass under the output control gate electrode 37 and are transferred under the transfer gate electrode 42 of the horizontal shift register 40. At TB7 where VS1 becomes H and TG3 becomes L, the transfer gate electrode 32 corresponding to VS1 is turned on to form a potential well, and the output control gate electrode 37 is turned off to eliminate the potential well. Then, at TB8 where VS3 becomes L, the transfer gate electrode 32 corresponding to VS3 is turned on to form a potential well. As a result, the information charges under the transfer gate electrode 32 corresponding to VS1 are transferred under the transfer gate electrode 32 corresponding to VS3. Furthermore, at TB9 when VS2 becomes H, the transfer gate electrode 32 corresponding to VS2 is transferred.
Is turned on to form a potential well, and then V
At TB10 when S1 becomes L, the transfer gate electrode 32 corresponding to VS1 is turned off and the potential well disappears. As a result, the transfer gate electrode 32 corresponding to VS1
Information charges below the transfer gate electrode 32 corresponding to VS2
Be transferred under. Then, in the state of TB10, the clock operations of HS1 and HS2 are repeated, and the information charges under the transfer gate electrodes 42 of the even columns are transferred in the horizontal direction along the channel region 41 of the horizontal shift register 40. The horizontal transfer operation of the information charges is the same as the transfer operation of the information charges under the transfer gate electrodes 42 in the odd columns.

【0020】以上のタイミングTA0〜TA12、TB0〜TB
10の動作と、水平シフトレジスタ40の水平転送動作と
を繰り返すことにより、垂直シフトレジスタ30内に蓄
積されている情報電荷を1/2行毎に順次読み出すこと
ができるようになる。このような情報電荷の読み出し方
法によれば、1行分の情報電荷が奇数列と偶数列とで別
々にまとめられるため、奇数列と偶数列とで異なる色成
分が与えられるカラーフィルタが各受光画素に装着され
るカラー固体撮像素子に好適である。また、1行毎に所
定の順序で連続する映像信号を得る場合には、1/2行
分の信号を記憶できるラインメモリを用いて奇数列の信
号と偶数列の信号とを交互に取り出すようにすればよ
い。
The above timings TA0 to TA12, TB0 to TB
By repeating the operation of 10 and the horizontal transfer operation of the horizontal shift register 40, the information charges accumulated in the vertical shift register 30 can be sequentially read every 1/2 row. According to such a method of reading information charges, since the information charges for one row are separately collected in the odd columns and the even columns, the color filters to which different color components are given in the odd columns and the even columns are respectively received. It is suitable for a color solid-state image sensor mounted on a pixel. Further, when a continuous video signal is obtained in a predetermined order for each row, a line memory capable of storing a signal for ½ row is used to alternately take out the signals in the odd columns and the signals in the even columns. You can do this.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明によれば、固体撮像素子の奇数列
の情報電荷と偶数列の情報電荷とを交互に読み出すよう
にしたことで、複数の垂直シフトレジスタの出力を受け
る水平シフトレジスタのビット数を少なくすることがで
きる。このため、水平シフトレジスタには、垂直シフト
レジスタ1列に対して2本の転送ゲート電極を配置すれ
ばよくなる。従って、転送ゲート電極の数の削減に伴っ
て垂直シフトレジスタの配列ピッチを狭くすることがで
き、高集積化による解像度の向上、さらには、チップ面
積の縮小によるコストダウンが望める。
According to the present invention, since the information charges of the odd columns and the information charges of the even columns of the solid-state image sensor are alternately read out, the horizontal shift register of the horizontal shift register receiving the outputs of the plurality of vertical shift registers is read. The number of bits can be reduced. Therefore, in the horizontal shift register, it is sufficient to dispose two transfer gate electrodes for one column of the vertical shift register. Therefore, the arrangement pitch of the vertical shift registers can be made narrower as the number of transfer gate electrodes is reduced, so that it is possible to improve the resolution by high integration and further reduce the cost by reducing the chip area.

【0022】また、複数の色成分で構成されるカラーフ
ィルタが装着されたカラー固体撮像素子に採用した場合
には、奇数列の受光画素からの映像信号と偶数列の受光
画素からの映像信号とを、予め分離された状態で得るこ
とができる。このため、映像信号で色成分を表す情報が
高い周波数成分を含まなくなり、映像信号に対する各種
の信号処理の簡略化が図れる。
When the color solid-state image pickup device equipped with a color filter composed of a plurality of color components is used, the video signals from the light receiving pixels in the odd columns and the video signals from the light receiving pixels in the even columns are used. Can be obtained in a pre-separated state. Therefore, the information representing the color component in the video signal does not include a high frequency component, and various signal processing for the video signal can be simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の固体撮像素子の主要部分の構造を示す
平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a structure of a main part of a solid-state image sensor according to the present invention.

【図2】本発明の固体撮像素子の駆動方法を説明するタ
イミング図である。
FIG. 2 is a timing diagram illustrating a method for driving a solid-state image sensor according to the present invention.

【図3】本発明の固体撮像素子の駆動方法を説明するポ
テンシャル図で、奇数列の情報電荷の転送過程を示す。
FIG. 3 is a potential diagram illustrating a method for driving a solid-state image sensor according to the present invention, showing a transfer process of information charges in odd columns.

【図4】本発明の固体撮像素子の駆動方法を説明するポ
テンシャル図で、偶数列の情報電荷の転送過程を示す。
FIG. 4 is a potential diagram illustrating a method for driving a solid-state image sensor according to the present invention, showing a process of transferring information charges in even columns.

【図5】フレームトランスファ方式の固体撮像素子の概
略を示す摸式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing an outline of a frame transfer type solid-state imaging device.

【図6】インターライン方式の固体撮像素子の概略を示
す摸式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing an outline of an interline type solid-state imaging device.

【図7】従来の固体撮像素子の垂直シフトレジスタと水
平シフトレジスタとの接続部の構造を示す平面図であ
る。
FIG. 7 is a plan view showing a structure of a connecting portion between a vertical shift register and a horizontal shift register of a conventional solid-state image sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、5、10、30 垂直シフトレジスタ 2、6、20、40 水平シフトレジスタ 3、7 出力部 11、21、31、41 チャネル領域 12、13、22、23、32、42、43 転送ゲー
ト電極 14、24、25、36、44、45 チャネル分離領
域 33、34 1層目の出力制御ゲート電極 35、36、37 2層目の出力制御ゲート電極
1, 5, 10, 30 Vertical shift register 2, 6, 20, 40 Horizontal shift register 3, 7 Output unit 11, 21, 31, 41 Channel region 12, 13, 22, 23, 32, 42, 43 Transfer gate electrode 14, 24, 25, 36, 44, 45 Channel separation region 33, 34 First layer output control gate electrode 35, 36, 37 Second layer output control gate electrode

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 行及び列方向に配置され、照射される光
に応答して情報電荷を発生する複数の受光画素と、これ
ら複数の受光画素の各列毎に対応付けられ、各受光画素
から上記情報電荷を受けて垂直方向に転送する複数の垂
直シフトレジスタと、これら複数の垂直シフトレジスタ
の各出力に各ビットが対応付けられ、各垂直シフトレジ
スタから上記情報電荷を受けて水平方向に転送する水平
シフトレジスタと、この水平シフトレジスタから順次転
送出力される上記情報電荷を電圧値に変換して映像信号
を発生する出力部と、を備えた固体撮像素子において、
上記複数の垂直シフトレジスタは、各列で共通に駆動さ
れ、奇数列で偶数列よりも数の少なくなる複数の出力制
御電極が出力側端部に配置されることを特徴とする固体
撮像素子。
1. A plurality of light receiving pixels, which are arranged in the row and column directions and generate information charges in response to light emitted, are associated with each column of the plurality of light receiving pixels. A plurality of vertical shift registers that receive the information charges and transfer them in the vertical direction, and each bit is associated with each output of the plurality of vertical shift registers, and receive the information charges from each vertical shift register and transfer them in the horizontal direction. In the solid-state imaging device, the horizontal shift register, and an output unit that converts the information charges sequentially transferred and output from the horizontal shift register into a voltage value to generate a video signal,
The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the plurality of vertical shift registers are commonly driven in each column, and a plurality of output control electrodes, the number of which is smaller in an odd number column than in an even number column, is arranged at an output side end portion.
【請求項2】 行及び列方向に配置され、照射される光
に応答して情報電荷を発生する複数の受光画素と、これ
ら複数の受光画素の各列毎に対応付けられ、各受光画素
から上記情報電荷を受けて垂直方向に転送する複数の垂
直シフトレジスタと、これら複数の垂直シフトレジスタ
の各出力に各ビットが対応付けられ、各垂直シフトレジ
スタから上記情報電荷を受けて水平方向に転送する水平
シフトレジスタと、この水平シフトレジスタから順次転
送出力される上記情報電荷を電圧値に変換して映像信号
を発生する出力部と、を備えた固体撮像素子において、
上記複数の垂直シフトレジスタは、各列に連続する複数
の転送電極が互いに平行に配置されると共に、出力側端
部に、上記複数の転送電極と平行な少なくとも2本の第
1の出力制御電極及び、奇数列で上記第1の出力制御電
極上に重なり偶数列で上記転送電極と上記第1の出力制
御電極との間隙を被う少なくとも2本の第2の出力制御
電極が配置されることを特徴とする固体撮像素子。
2. A plurality of light receiving pixels which are arranged in the row and column directions and which generate information charges in response to the applied light, and a plurality of light receiving pixels which are associated with each of the columns of the plurality of light receiving pixels. A plurality of vertical shift registers that receive the information charges and transfer them in the vertical direction, and each bit is associated with each output of the plurality of vertical shift registers, and receive the information charges from each vertical shift register and transfer them in the horizontal direction. In the solid-state imaging device, the horizontal shift register, and an output unit that converts the information charges sequentially transferred and output from the horizontal shift register into a voltage value to generate a video signal,
In the plurality of vertical shift registers, a plurality of transfer electrodes continuous in each column are arranged in parallel with each other, and at least two first output control electrodes parallel to the plurality of transfer electrodes are provided at an output side end portion. And at least two second output control electrodes are arranged so as to overlap the first output control electrodes in odd columns and cover the gap between the transfer electrodes and the first output control electrodes in even columns. A solid-state image sensor.
【請求項3】 上記水平シフトレジスタは、上記複数の
垂直シフトレジスタの各列毎に2本ずつ対応する転送電
極を有することを特徴とする請求項1または請求項2記
載の固体撮像素子。
3. The solid-state image pickup device according to claim 1, wherein the horizontal shift register has two transfer electrodes corresponding to each column of the plurality of vertical shift registers.
【請求項4】 行列配置された複数の受光画素の各列毎
に対応する複数の垂直シフトレジスタの出力を水平シフ
トレジスタの各ビットに受け、上記複数の受光画素で発
生する情報電荷を1行単位で出力する固体撮像素子の駆
動方法において、上記複数の垂直シフトレジスタを各列
で共通に駆動すると共に、偶数列の垂直シフトレジスタ
で出力側に配置される複数の出力制御電極を独立に駆動
し、奇数列の垂直シフトレジスタの情報電荷が上記水平
シフトレジスタを介して転送出力される間、上記情報電
荷を偶数列の垂直シフトレジスタの出力側に保持するこ
とを特徴とする固体撮像素子の駆動方法。
4. A row of information charges generated in the plurality of light-receiving pixels is received by receiving the output of the plurality of vertical shift registers corresponding to each column of the plurality of light-receiving pixels arranged in a matrix into each bit of the horizontal shift register. In a method of driving a solid-state image sensor that outputs in units, the plurality of vertical shift registers are commonly driven in each column, and the plurality of output control electrodes arranged on the output side are independently driven in the vertical shift registers in even columns. However, while the information charges in the vertical shift registers in the odd columns are transferred and output through the horizontal shift registers, the information charges are held on the output side of the vertical shift registers in the even columns. Driving method.
【請求項5】 上記水平シフトレジスタへの上記情報電
荷の転送のタイミングを偶数列の垂直シフトレジスタで
奇数列の垂直シフトレジスタよりも水平走査期間の1/
2の期間遅らせることを特徴とする請求項4記載の固体
撮像素子の駆動方法。
5. The timing of transfer of the information charges to the horizontal shift register is set to 1 / horizontal scanning period in the vertical shift registers in the even columns than in the vertical shift registers in the odd columns.
The method for driving a solid-state imaging device according to claim 4, wherein the period is delayed by 2.
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