JPH11164205A - 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

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JPH11164205A
JPH11164205A JP9327486A JP32748697A JPH11164205A JP H11164205 A JPH11164205 A JP H11164205A JP 9327486 A JP9327486 A JP 9327486A JP 32748697 A JP32748697 A JP 32748697A JP H11164205 A JPH11164205 A JP H11164205A
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JP
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horizontal charge
horizontal
column
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JP9327486A
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English (en)
Inventor
Masaru Yoshihara
賢 吉原
Masahide Hirama
正秀 平間
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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    • 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
    • H04N25/73Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors using interline transfer [IT]
    • 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
    • H04N25/701Line sensors

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画素列間距離を縮めることで簡単な構成でも
色ずれを低減できるようにすること。 【解決手段】 本発明の固体撮像装置は、少なくとも2
本のセンサ列e、f、gが隣り合って配置される画像取
り込み手段と、画像取り込み手段に隣接して配置され少
なくとも2本のセンサ列e、f、gの各々に対応して設
けられた少なくとも2本の水平レジスタh、i、jから
構成される水平電荷転送手段とを備えている。また、本
発明の固体撮像装置の駆動方法は、このセンサ列e、
f、gの各画素で取り込んだ電荷を各々対応した水平レ
ジスタh、i、jへ転送し、この水平レジスタh、i、
jへ各センサ列e、f、gの各画素で取り込んだ電荷を
全て転送した後、その各電荷を水平方向へ順次転送する
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画素列で取り込ん
だ電荷を転送して画像信号を得る固体撮像装置およびそ
の駆動方法に関する。
【0002】
【従来の技術】1チップ内に複数のセンサ列を備えた固
体撮像装置(以下、「CCDセンサ」と言う。)におい
ては、センサ列の各画素で取り込んだ信号電荷を電荷電
圧変換部において読み出すため、各センサ列毎に電荷転
送用の水平レジスタが設けられている。
【0003】図13は従来のCCDセンサの構成を示す
模式平面図である。すなわち、このCCDセンサは、例
えばR(赤)、G(緑)、B(青)の3原色に対応した
センサ列e、f、gと、各センサ列e、f、gの各画素
におけるodd側とeven側との各々の電荷を別々に
転送するため各センサ列e、f、gの両側にそれぞれ2
本ずつ設けられた水平レジスタh、i、j、k、l、m
とを備えている。
【0004】このようなCCDセンサでは、各センサ列
e、f、gの各画素で入力光に応じた電荷を取り込んだ
後、例えば各センサ列e、f、gのeven側の画素に
対応した電荷を水平レジスタh、j、lへ各々送り、そ
の後、各センサ列e、f、gのodd側の画素に対応し
た電荷を水平レジスタi、k、mへ各々送る。
【0005】そして、全ての画素の電荷が水平レジスタ
h、i、j、k、l、mに送られた後、φh1、φh2
に順次電圧を印加して電荷を順に水平方向へ転送する。
この転送された電荷は電荷電圧変換部(図示せず)で出
力信号として取り出されることになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
CCDセンサでは、各センサ列間に電荷転送用の水平レ
ジスタが配置されていることから、各センサ間の画素中
心間距離はセンササイズの数倍になってしまう。特に電
荷をodd側とeven側とに分けて転送するCCDセ
ンサでは、各センサ間に2本の水平レジスタが配置さ
れ、さらに画素中心間距離が広がってしまう。
【0007】例えば図13の例ではセンサ列e、f間お
よびセンサ列f、g間が8line間隔となっている。
このため、画像を読み取った場合、同じタイミングで読
み取った各センサ列の出力信号が空間的にずれてしまう
ため(図13の例では8line分)、色ずれ等の不具
合を生じることになる。
【0008】そこで、この各センサ列の出力信号におけ
る空間的なずれを回避するため、電荷電圧変換部の後段
にメモリーを用意しておき、このメモリーに出力信号を
一旦蓄積してから取り出すようにすることで空間的なず
れを補正する必要がある。しかし、各センサ列の間隔が
広がるほど、その分メモリー容量を多くしなければなら
ず、コストアップを招くことになる。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために成された固体撮像装置およびその駆動
方法である。すなわち、本発明の固体撮像装置は、少な
くとも2本の画素列が隣り合って配置される画像取り込
み手段と、画像取り込み手段に隣接して配置され少なく
とも2本の画素列の各々に対応して設けられた少なくと
も2本の水平電荷転送列から構成される水平電荷転送手
段とを備えているものである。
【0010】また、本発明の固体撮像装置の駆動方法
は、少なくとも2本の画素列が隣り合って配置される画
像取り込み手段と、画像取り込み手段に隣接して配置さ
れ少なくとも2本の画素列の各々に対応して設けられた
少なくとも2本の水平電荷転送列から構成される水平電
荷転送手段とを備える固体撮像装置の駆動方法であり、
少なくとも2本の画素列の各画素で電荷を取り込む工程
と、少なくとも2本の画素列の各画素で取り込んだ電荷
を各々対応した少なくとも2本の水平電荷転送列へ転送
する工程と、少なくとも2本の水平電荷転送列へ各画素
列の各画素で取り込んだ電荷を全て転送した後、その各
電荷を水平方向へ順次転送する工程とを備えている。
【0011】本発明の固体撮像装置では、画像取り込み
手段が少なくとも2本の画素列を隣り合わせた構成とな
っており、この画像取り込み手段に隣接して少なくとも
2本の画素列に各々対応した少なくとも2本の水平電荷
転送列から構成される平電荷転送手段を配置しているこ
とから、少なくとも2本の画素列の間に水平電荷転送手
段を設ける必要がなくなり、画素列間距離を縮めること
ができるようになる。
【0012】また、本発明の固体撮像装置の駆動方法で
は、隣り合って配置される少なくとも2本の画素列の各
画素で取り込んだ電荷を各々対応する2本の水平電荷転
送列へ送っており、少なくとも2本の画素列の各画素で
取り込んだ電荷を全て水平電荷転送列へ転送した後に、
各電荷を順次水平方向へ転送しているため、少なくとも
2本の画素列間の時差を発生させずに信号出力を行うこ
とができるようになる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の固体撮像装置お
よびその駆動方法における実施の形態を図に基づいて説
明する。なお、本実施形態では、主として3ラインのセ
ンサ列を備えたCCDセンサへの適用例を説明する。
【0014】図1は第1実施形態を説明する模式平面図
である。すなわち、このCCDセンサは、例えばR
(赤)、G(緑)、B(青)の3原色に対応して順に隣
り合って配置されるたセンサ列e、f、gと、センサ列
eと隣接して配置されセンサ列eの各画素から電荷を受
けて転送を行う水平レジスタhと、センサ列gと隣接し
て配置されセンサ列fの各画素から電荷を受けて転送を
行う水平レジスタiと、水平レジスタiと隣接して配置
されセンサ列gの各画素から電荷を受けて転送を行う水
平レジスタjとを備えている。
【0015】また、本実施形態のCCDセンサでは、中
央に配置されるセンサ列fの各画素から水平レジスタi
へ各々電荷を転送するため垂直レジスタnと、水平レジ
スタiと水平レジスタjとの間に配置される水平レジス
タ間転送用レジスタkとを備えている。
【0016】各水平レジスタh、i、jには2相の駆動
電圧φh1、φh2が印加され電荷を水平方向へ順次転
送するようになっている。また、水平レジスタ間転送用
レジスタkにはφhh1が印加され、水平レジスタiか
ら水平レジスタjへの電荷の流れを制御している。
【0017】また、センサ列eの各画素と水平レジスタ
hとの間およびセンサ列gの各画素と水平レジスタiと
の間には各々転送ゲートが設けられ、ここに印加される
φr1によって各画素で取り込んだ電荷を水平レジスタ
hおよび水平レジスタiへ転送できるようになってい
る。
【0018】さらに、垂直レジスタnには2相の駆動電
圧φv1、φv2が印加され、センサ列fの各画素で取
り込んだ電荷を水平レジスタiへ転送できるようになっ
ている。
【0019】このように、本実施形態では3本のセンサ
列e、f、gが順に隣り合って配置されていることか
ら、取り込んだ電荷の読み出しにおける空間的なずれを
非常に少なくすることができるようになっている。な
お、この3本のセンサ列e、f、gは隣接して配置され
ていることが望ましいが、必ずしも隣接していなくても
2〜3ライン程度離れて配置されていてもよい。
【0020】次に、このCCDセンサにおける具体的な
駆動方法を説明する。図2は主要部の転送例を順に説明
する模式図、図3は転送のタイミングチャートである。
この図2では、センサ列f、gで蓄積した電荷の転送を
示している。また、図2では、説明上電荷を楕円形で示
している。
【0021】先ず、図3(a)に示すタイミングのよう
に、φh1がLow、φh2がHigh、φhh1がH
igh、φr1がHigh、φv1がHigh、φv2
がLowとなると、図2(a)に示すように、センサ列
fの各画素から電荷が垂直レジスタnへ送られ、センサ
列gの各画素から電荷が水平レジスタ間転送用レジスタ
kまで送られる。
【0022】なお、このタイミングでφr1がHigh
となることによって、図1に示すセンサ列eの各画素の
電荷が水平レジスタhへ転送されることになる。
【0023】次に、図3(b)に示すタイミングのよう
に、φh1がLow、φh2がLow、φhh1がHi
gh、φr1がLow、φv1がLow、φv2がHi
ghとなると、図2(b)に示すように、垂直レジスタ
nへ送られた電荷が水平レジスタiの手前まで転送され
る。
【0024】次いで、図3(c)に示すタイミングのよ
うに、φh1がHigh、φh2がLow、φhh1が
High、φr1がLow、φv1がLow、φv2が
Highとなると、図2(c)に示すように、垂直レジ
スタnから水平レジスタiへ電荷が転送されるととも
に、水平レジスタ間転送用レジスタkに送られた電荷が
水平レジスタjへ転送される。
【0025】これによって、各センサ列の各画素で取り
込んだ電荷が全て対応する水平レジスタへ送られる状態
となる。この後は、φh1、φh2を順に印加すること
で各電荷を水平方向へ転送できるようになる。
【0026】このような転送により、各センサ列の各画
素で取り込んだ電荷を各センサ列間の時差を発生させる
ことなく出力できるようになる。また、各センサ列が隣
り合って配置されていることから、電荷の読み出しにお
ける空間的なずれを非常に少なくすることができ、電荷
電圧変換部(図示せず)の後段にメモリーや補正回路を
設けなくても色ずれ等を発生させずに済むようになる。
【0027】次に、第2実施形態の説明を行う。図4は
第2実施形態を説明する模式平面図である。すなわち、
このCCDセンサは、例えばR(赤)、G(緑)、B
(青)の3原色に対応して順に隣り合って配置されるた
センサ列e、f、gと、センサ列eと隣接して配置され
センサ列eの各画素におけるodd側とeven側との
各々の電荷を受けて各々転送を行う水平レジスタh’、
i’と、センサ列gと隣接して配置されセンサ列fの各
画素におけるodd側とeven側との各々の電荷を受
けて各々転送を行う水平レジスタj’、k’と、水平レ
ジスタk’と隣接して配置されセンサ列gの各画素にお
けるodd側とeven側との各々の電荷を受けて各々
転送を行う水平レジスタl’、m’とを備えている。
【0028】また、本実施形態におけるCCDセンサで
は、中央に配置されるセンサ列fの各画素から水平レジ
スタj’k’へ各々電荷を転送するため垂直レジスタn
と、水平レジスタh’、i’間に配置される水平レジス
タ間転送用レジスタoと、水平レジスタj’、k’間に
配置される水平レジスタ間転送用レジスタpと、水平レ
ジスタl’、m’間に配置される水平レジスタ間転送用
レジスタrとを備えている。
【0029】各水平レジスタh’、i’、j’、k’、
l’、m’には2相の駆動電圧φh1、φh2が印加さ
れ電荷を水平方向へ順次転送するようになっている。ま
た、水平レジスタ間転送用レジスタpにはφhh1が印
加され、水平レジスタ間転送用レジスタqにはφhh2
が印加され、水平レジスタ間転送用レジスタoおよび水
平レジスタ間転送用レジスタrにはφhh3が印加さ
れ、各々水平レジスタ間の電荷の流れを制御している。
【0030】また、センサ列eの各画素と水平レジスタ
i’との間およびセンサ列gの各画素と水平レジスタ
j’との間には各々転送ゲートが設けられ、ここに印加
されるφr1、φr2によって各画素で取り込んだ電荷
を水平レジスタi’、h’および水平レジスタl’、
m’へ各々転送できるようになっている。
【0031】さらに、垂直レジスタnには2相の駆動電
圧φv1、φv2とφv1、φv3とが一つおきに印加
され、センサ列fの各画素におけるodd側とeven
側とで取り込んだ電荷を水平レジスタj’、k’へ転送
できるようになっている。
【0032】このように、本実施形態においても第1実
施形態と同様、3本のセンサ列e、f、gが順に隣り合
って配置されていることから、取り込んだ電荷の読み出
しにおける空間的なずれを非常に少なくすることができ
るようになっている。なお、この3本のセンサ列e、
f、gは隣接して配置されていることが望ましいが、必
ずしも隣接していなくても2〜3ライン程度離れて配置
されていてもよい。
【0033】次に、このCCDセンサにおける具体的な
駆動方法を説明する。図5〜図7は主要部の転送例を順
に説明する模式図、図8は転送のタイミングチャートで
ある。この図5〜図7では、センサ列f、gで蓄積した
電荷の転送を示している。また、図5〜図7では、説明
上電荷を楕円形で示している。
【0034】先ず、図8(a)に示すタイミングのよう
に、φh1がHigh、φh2がLow、φhh1がH
igh、φhh2がHigh、φhh3がHigh、φ
r1がHigh、φr2がLow、φv1がHigh、
φv2がLow、φv3がLowとなると、図5(a)
に示すように、センサ列fの各画素から電荷が垂直レジ
スタnへ送られ、センサ列gのodd側の画素における
電荷が水平レジスタ間転送用レジスタpまで送られる。
【0035】なお、このタイミングでφr1がHigh
となることによって、図4に示すセンサ列eのeven
側の画素における電荷が水平レジスタi’へ転送される
ことになる。
【0036】次に、図8(b)に示すタイミングのよう
に、φh1がLow、φh2がHigh、φhh1がH
igh、φhh2がHigh、φhh3がHigh、φ
r1がLow、φr2がHigh、φv1がHigh、
φv2がLow、φv3がLowとなると、図5(b)
に示すように、センサ列gのeven側の画素における
電荷が水平レジスタ間転送用レジスタpまで送られる。
【0037】なお、このタイミングでφr2がHigh
となることによって、図4に示すセンサ列eのodd側
の画素における電荷が水平レジスタh’へ転送されるこ
とになる。
【0038】次いで、図8(c)に示すタイミングのよ
うに、φh1がLow、φh2がLow、φhh1がL
ow、φhh2がLow、φhh3がHigh、φr1
がLow、φr2がLow、φv1がLow、φv2が
High、φv3がHighとなると、図6(a)に示
すように、垂直レジスタnへ送られた電荷が水平レジス
タj’の手前まで転送されるとともに、水平レジスタ間
転送用レジスタpに送られた電荷が水平レジスタ間転送
用レジスタrまで転送される。
【0039】続いて、図8(d)に示すタイミングのよ
うに、φh1がHigh、φh2がLow、φhh1が
High、φhh2がLow、φhh3がHigh、φ
r1がLow、φr2がLow、φv1がLow、φv
2がHigh、φv3がLowとなると、図6(b)に
示すように、垂直レジスタnへ送られた電荷のうちod
d側に対応するもののみが水平レジスタ間転送用レジス
タpへ転送される。
【0040】次に、図8(e)に示すタイミングのよう
に、φh1がLow、φh2がHigh、φhh1がL
ow、φhh2がLow、φhh3がLow、φr1が
Low、φr2がLow、φv1がLow、φv2がL
ow、φv3がLowとなると、図7に示すように、水
平レジスタ間転送用レジスタpへ転送された電荷が水平
レジスタk’へ転送され、垂直レジスタnに残っていた
even側の電荷が水平レジスタj’へ転送されるとと
もに、水平レジスタ間転送用レジスタrに待機していた
電荷のうちodd側に対応するものが水平レジスタm’
へ転送され、even側に対応するものが水平レジスタ
l’へ転送される。
【0041】これにより、センサ列f、gの各画素にお
ける電荷が、even側、odd側に分かれて各々水平
レジスタj’、k’、l’、m’に転送されることにな
る。この状態で、φh1、φh2を順に印加することで
各電荷を水平方向へ転送できるようになる。
【0042】このような転送により、各センサ列の各画
素で取り込んだ電荷をeven側、odd側に分けて各
センサ列間の時差を発生させることなく出力できるよう
になる。また、各センサ列が隣り合って配置されている
ことから、電荷の読み出しにおける空間的なずれを非常
に少なくすることができ、電荷電圧変換部(図示せず)
の後段にメモリーや補正回路を設けなくても色ずれ等を
発生させずに済むようになる。
【0043】次に、第3実施形態の説明を行う。図9は
第3実施形態を説明する模式平面図である。すなわち、
このCCDセンサは、例えばR(赤)、G(緑)、B
(青)の3原色に対応して順に隣り合って配置されるた
センサ列e、f、gと、センサ列eと隣接して配置され
センサ列fの各画素におけるodd側の電荷を受けて転
送を行う水平レジスタj’’と、この水平レジスタ
j’’に隣接して配置されセンサ列eの各画素における
even側とodd側との各々の電荷を受けて各々転送
を行う水平レジスタh’’、i’’と、センサ列gと隣
接して配置されセンサ列fの各画素におけるeven側
の電荷を受けて転送を行う水平レジスタk’’と、この
水平レジスタk’’に隣接して配置されセンサ列gの各
画素におけるodd側とeven側との各々の電荷を受
けて各々転送を行う水平レジスタl’’、m’’とを備
えている。
【0044】また、本実施形態におけるCCDセンサで
は、中央に配置されるセンサ列fの各画素におけるod
d側の電荷を水平レジスタj’’へ送るための垂直レジ
スタn1と、even側の電荷を水平レジスタk’’へ
送るための垂直レジスタn2とを備えるとともに、水平
レジスタh’’、i’’間に配置される水平レジスタ間
転送用レジスタo’と、水平レジスタi’’、j’’間
に配置される水平レジスタ間転送用レジスタp’と、水
平レジスタk’’、l’’間に配置される水平レジスタ
間転送用レジスタq’と、水平レジスタl’’、m’’
間に配置される水平レジスタ間転送用レジスタr’とを
備えている。
【0045】各水平レジスタh’’、i’’、j’’、
k’’、l’’、m’’には2相の駆動電圧φh1、φ
h2が印加され電荷を水平方向へ順次転送するようにな
っている。また、水平レジスタ間転送用レジスタp’、
q’にはφhh1が印加され、水平レジスタ間転送用レ
ジスタo’、r’にはφhh2が印加され、各々水平レ
ジスタ間の電荷の流れを制御している。
【0046】また、センサ列eの各画素と水平レジスタ
j’’との間およびセンサ列gの各画素と水平レジスタ
k’’との間には各々転送ゲートが設けられ、ここに印
加されるφr1、φr2によって各画素で取り込んだ電
荷を水平レジスタh’’、i’’および水平レジスタ
l’’、m’’へ各々転送できるようになっている。
【0047】さらに、垂直レジスタn1、n2には2相
の駆動電圧φv1、φv2が印加され、センサ列fの各
画素におけるodd側とeven側とで取り込んだ電荷
を水平レジスタj’’、k’’へ転送できるようになっ
ている。
【0048】このように、本実施形態においても第1、
第2実施形態と同様、3本のセンサ列e、f、gが順に
隣り合って配置されていることから、取り込んだ電荷の
読み出しにおける空間的なずれを非常に少なくすること
ができるようになっている。なお、この3本のセンサ列
e、f、gは隣接して配置されていることが望ましい
が、必ずしも隣接していなくても2〜3ライン程度離れ
て配置されていてもよい。
【0049】次に、このCCDセンサにおける具体的な
駆動方法を説明する。図10〜図11は主要部の転送例
を順に説明する模式図、図12は転送のタイミングチャ
ートである。この図10〜図11では、センサ列f、g
で蓄積した電荷の転送を示している。また、図10〜図
11では、説明上電荷を楕円形で示している。
【0050】先ず、図12(a)に示すタイミングのよ
うに、φh1がHigh、φh2がLow、φhh1が
High、φhh2がHigh、φr1がHigh、φ
r2がLow、φv1がHigh、φv2がLowとな
ると、図10(a)に示すように、センサ列fのeve
n側の画素における電荷が垂直レジスタn2へ送られ、
センサ列gのeven側の画素における電荷が水平レジ
スタk’’および水平レジスタ間転送用レジスタq’ま
で送られる。
【0051】なお、このタイミングで図9に示すセンサ
列eのeven側の画素における電荷が水平レジスタ
j’’および水平レジスタ間転送用レジスタp’まで送
られ、センサ列fのodd側の画素における電荷が垂直
レジスタn1へ送られる。
【0052】次に、図12(b)に示すタイミングのよ
うに、φh1がLow、φh2がLow、φhh1がH
igh、φhh2がHigh、φr1がLow、φr2
がLow、φv1がHigh、φv2がLowとなる
と、図10(b)に示すように、水平レジスタk’’お
よび水平レジスタ間転送用レジスタq’に送られた電荷
が水平レジスタ間転送用レジスタq’に集められる。
【0053】なお、このタイミングで図9に示す水平レ
ジスタj’’および水平レジスタ間転送用レジスタp’
に送られた電荷は水平レジスタ間転送用レジスタp’に
集められる。
【0054】次いで、図12(c)に示すタイミングの
ように、φh1がLow、φh2がHigh、φhh1
がHigh、φhh2がHigh、φr1がLow、φ
r2がHigh、φv1がLow、φv2がHighと
なると、図10(c)に示すように、垂直レジスタn2
に送られた電荷が水平レジスタk’’の手前まで転送さ
れ、センサ列gのodd側の画素における電荷が水平レ
ジスタk’’および水平レジスタ間転送用レジスタq’
まで送られるとともに、水平レジスタ間転送用レジスタ
q’にあったセンサ列gのeven側の画素における電
荷が水平レジスタl’’および水平レジスタ間転送用レ
ジスタr’まで転送される。
【0055】なお、このタイミングで図9に示す垂直レ
ジスタn1に送られた電荷が水平レジスタj’’の手前
まで転送され、センサ列eのodd側の画素における電
荷が水平レジスタj’’および水平レジスタ間転送用レ
ジスタp’まで送られるとともに、水平レジスタ間転送
用レジスタp’にあったセンサ列eのeven側の画素
における電荷が水平レジスタi’’および水平レジスタ
間転送用レジスタo’まで転送される。
【0056】次に、図12(d)に示すタイミングのよ
うに、φh1がLow、φh2がLow、φhh1がH
igh、φhh2がHigh、φr1がLow、φr2
がLow、φv1がLow、φv2がHighとなる
と、図11(a)に示すように、水平レジスタk’’お
よび水平レジスタ間転送用レジスタq’に送られた電荷
が水平レジスタ間転送用レジスタq’に集められ、水平
レジスタl’’および水平レジスタ間転送用レジスタ
r’に転送された電荷が水平レジスタ間転送用レジスタ
q’と水平レジスタ間転送用レジスタr’とに分けられ
る。
【0057】なお、このタイミングで図9に示す水平レ
ジスタj’’および水平レジスタ間転送用レジスタp’
に送られた電荷が水平レジスタ間転送用レジスタp’に
集められ、水平レジスタi’’および水平レジスタ間転
送用レジスタo’に転送された電荷が水平レジスタ間転
送用レジスタp’と水平レジスタ間転送用レジスタo’
とに分けられる。
【0058】次いで、図12(e)に示すタイミングの
ように、φh1がLow、φh2がLow、φhh1が
Low、φhh2がHigh、φr1がLow、φr2
がLow、φv1がLow、φv2がHighとなる
と、図11(b)に示すように、水平レジスタ間転送用
レジスタq’の各電荷が水平レジスタ間転送用レジスタ
r’に集められる。
【0059】なお、このタイミングで図9に示す水平レ
ジスタ間転送用レジスタp’の各電荷が水平レジスタ間
転送用レジスタo’に集められる。
【0060】次いで、図12(f)に示すタイミングの
ように、φh1がHigh、φh2がLow、φhh1
がLow、φhh2がHigh、φr1がLow、φr
2がLow、φv1がLow、φv2がLowとなる
と、図11(c)に示すように、垂直レジスタn2にあ
った電荷が水平レジスタk’’に転送されるとともに、
水平レジスタ間転送用レジスタr’に集められた電荷の
うち、odd側に対応するものが水平レジスタl’’に
転送され、even側に対応するものが水平レジスタ
m’’に転送される。
【0061】なお、このタイミングで図9に示す垂直レ
ジスタn1にあった電荷が水平レジスタj’’に転送さ
れるとともに、水平レジスタ間転送用レジスタo’に集
められた電荷のうち、odd側に対応するものが水平レ
ジスタi’’に転送され、even側に対応するものが
水平レジスタh’’に転送される。
【0062】これにより、センサ列e、f、gの各画素
における電荷が、odd側、even側に分かれて各々
水平レジスタh’’、i’’、j’’、k’’、
l’’、m’’に転送されることになる。この状態で、
φh1、φh2を順に印加することで各電荷を水平方向
へ転送できるようになる。
【0063】このような転送により、各センサ列の各画
素で取り込んだ電荷をeven側、odd側に分けて各
センサ列間の時差を発生させることなく出力できるよう
になる。また、各センサ列が隣り合って配置されている
ことから、電荷の読み出しにおける空間的なずれを非常
に少なくすることができ、電荷電圧変換部(図示せず)
の後段にメモリーや補正回路を設けなくても色ずれ等を
発生させずに済むようになる。
【0064】なお、上記説明した各実施形態では、主と
して3ラインのセンサ列を備えたCCDセンサへの適用
例を説明したが、本発明はこれに限定されずさらに多く
の本数のセンサ列を備えたCCDセンサであっても同様
に適用可能である。
【0065】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の固体撮像
装置およびその駆動方法によれば次のような効果があ
る。すなわち、少なくとも2本の画素列を隣り合わせる
ことで画素列間距離を縮めることが可能となり、画素列
間距離に起因する色ずれを大幅に低減させることが可能
となる。これにより、電荷電圧変換部の後段にメモリー
を用意したり色ずれ補正回路を用意する必要がなくな
り、固体撮像装置のコストダウンを図ることが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態を説明する模式平面図である。
【図2】第1実施形態における主要部の転送例を順に説
明する模式図である。
【図3】第1実施形態における転送のタイミングチャー
トである。
【図4】第2実施形態を説明する模式平面図である。
【図5】第2実施形態における主要部の転送例を順に説
明する図(その1)である。
【図6】第2実施形態における主要部の転送例を順に説
明する図(その2)である。
【図7】第2実施形態における主要部の転送例を順に説
明する図(その3)である。
【図8】第2実施形態における転送のタイミングチャー
トである。
【図9】第3実施形態を説明する模式平面図である。
【図10】第3実施形態における主要部の転送例を順に
説明する図(その1)である。
【図11】第3実施形態における主要部の転送例を順に
説明する図(その2)である。
【図12】第3実施形態における転送のタイミングチャ
ートである。
【図13】従来のCCDセンサの構成を示す模式平面図
である。
【符号の説明】
e…センサ列、f…センサ列、g…センサ列、h…水平
レジスタ、i…水平レジスタ、j…水平レジスタ、k…
水平レジスタ間転送用レジスタ、n…垂直レジスタ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも2本の画素列が隣り合って配
    置される画像取り込み手段と、 前記画像取り込み手段に隣接して配置され前記少なくと
    も2本の画素列の各々に対応して設けられた少なくとも
    2本の水平電荷転送列から構成される水平電荷転送手段
    とを備えていることを特徴とする固体撮像装置。
  2. 【請求項2】 前記少なくとも2本の画素列のうち前記
    水平電荷転送手段と隣接しない画素列の各画素からその
    画素列に対応した前記水平電荷転送列に各々電荷を転送
    する垂直電荷転送手段を備えていることを特徴とする請
    求項1記載の固体撮像装置。
  3. 【請求項3】 前記水平電荷転送手段は、1本の画素列
    に対して2本の水平電荷転送列を備えた構成となってい
    ることを特徴とする請求項1記載の固体撮像装置。
  4. 【請求項4】 第1画素列、第2画素列、第3画素列が
    順に隣り合って配置される画像取り込み手段と、 前記画像取り込み手段の第1画素列と隣接して配置され
    前記第1画素列および前記第2画素列に各々対応して設
    けられた第1水平電荷転送列および第2水平電荷転送列
    から構成される第1水平電荷転送手段と、 前記画像取り込み手段の第3画素列と隣接した配置され
    前記第3画素列に対応して設けられた第3水平電荷転送
    列から成る第2水平電荷転送手段と、 前記画像取り込み手段の第2画素列の各画素から前記第
    2水平電荷転送列に各々電荷を転送する垂直電荷転送手
    段とを備えていることを特徴とする固体撮像装置。
  5. 【請求項5】 前記第1水平電荷転送列、前記第2水平
    電荷転送列および前記第3水平電荷転送列は、各々対応
    する前記第1画素列、前記第2画素列および前記第3画
    素列の各画素における異なる1つおきの画素の組に対応
    した2本の水平電荷転送列をそれぞれ備えた構成となっ
    ていることを特徴とする請求項4記載の固体撮像装置。
  6. 【請求項6】 第1画素列、第2画素列、第3画素列が
    順に隣り合って配置される画像取り込み手段と、 前記画像取り込み手段の第1画素列および第3画素列に
    各々隣接して配置され前記第2画素列の各画素における
    異なる1つおきの画素の組に対応した2本の水平電荷転
    送列から構成される第2水平電荷転送手段と、 前記画像取り込み手段の第1画素列に隣接する前記第2
    水平電荷転送手段のうちの一方の水平電荷転送列と隣接
    して配置され前記第1画素列の各画素における異なる1
    つおきの画素の組に対応した2本の水平電荷転送列から
    構成される第1水平電荷転送手段と、 前記画像取り込み手段の第3画素列に隣接する前記第2
    水平電荷転送手段のうちの他方の水平電荷転送列と隣接
    して配置され前記第3画素列の各画素における異なる1
    つおきの画素の組に対応した2本の水平電荷転送列から
    構成される第3水平電荷転送手段と、 前記画像取り込み手段の第2画素列の各画素から前記第
    2水平電荷転送手段の対応する2本の水平電荷転送列に
    各々電荷を転送する垂直電荷転送手段とを備えているこ
    とを特徴とする固体撮像装置。
  7. 【請求項7】 少なくとも2本の画素列が隣り合って配
    置される画像取り込み手段と、前記画像取り込み手段に
    隣接して配置され前記少なくとも2本の画素列の各々に
    対応して設けられた少なくとも2本の水平電荷転送列か
    ら構成される水平電荷転送手段とを備える固体撮像装置
    の駆動方法において、 前記少なくとも2本の画素列の各画素で電荷を取り込む
    工程と、 前記少なくとも2本の画素列の各画素で取り込んだ電荷
    を各々対応した前記少なくとも2本の水平電荷転送列へ
    転送する工程と、 前記少なくとも2本の水平電荷転送列へ各画素列の各画
    素で取り込んだ電荷を全て転送した後、その各電荷を水
    平方向へ順次転送する工程とを備えていることを特徴と
    する固体撮像装置の駆動方法。
  8. 【請求項8】 少なくとも2本の画素列が隣り合って配
    置される画像取り込み手段と、前記画像取り込み手段に
    隣接して配置され前記少なくとも2本の画素列の各々に
    対応して設けられた少なくとも2本の水平電荷転送列か
    ら構成される水平電荷転送手段と、前記少なくとも2本
    の画素列のうち前記水平電荷転送手段と隣接しない画素
    列の各画素からその画素列に対応した前記水平電荷転送
    列に各々電荷を転送する垂直電荷転送手段とを備えてい
    る固体撮像装置の駆動方法において、 前記少なくとも2本の画素列の各画素で電荷を取り込む
    工程と、 前記少なくとも2本の画素列のうち前記水平電荷転送手
    段と隣接しない画素列の各画素で取り込んだ電荷を前記
    垂直電荷転送手段へ送るとともに、前記水平電荷転送手
    段と隣接する画素列の各画素で取り込んだ電荷を対応す
    る前記水平電荷転送列の手間まで送る工程と、 前記垂直電荷転送手段へ送られた電荷を前記少なくとも
    2本の画素列のうち前記水平電荷転送手段と隣接しない
    画素列と対応する前記水平電荷転送列へ送るとともに、
    前記水平電荷転送手段と隣接する画素列から対応する前
    記水平電荷転送列の手間まで送られた電荷をその水平電
    荷転送列へ送る工程と、 前記少なくとも2本の水平電荷転送列へ各画素列の各画
    素で取り込んだ電荷を全て転送した後、その各電荷を水
    平方向へ順次転送する工程とを備えていることを特徴と
    する固体撮像装置の駆動方法。
  9. 【請求項9】 少なくとも2本の画素列が隣り合って配
    置される画像取り込み手段と、前記画像取り込み手段に
    隣接して配置され前記少なくとも2本の画素列の各々に
    対応して2本の水平電荷転送列が設けられた水平電荷転
    送手段とを備えている固体撮像装置の駆動方法におい
    て、 前記少なくとも2本の画素列の各画素で電荷を取り込む
    工程と、 前記少なくとも2本の画素列の各画素における異なる1
    つおきの画素の組に対応して前記2本の水平電荷転送列
    へ各々の組の画素で取り込んだ電荷を送る工程と、 前記少なくとも2本の画素列の各画素で取り込んだ電荷
    を全て前記水平電荷転送列へ転送した後、その各電荷を
    水平方向へ順次転送する工程とを備えていることを特徴
    とする固体撮像装置の駆動方法。
  10. 【請求項10】 第1画素列、第2画素列、第3画素列
    が順に隣り合って配置される画像取り込み手段と、前記
    画像取り込み手段の第1画素列と隣接して配置され前記
    第1画素列および前記第2画素列に各々対応して設けら
    れた第1水平電荷転送列および第2水平電荷転送列から
    構成される第1水平電荷転送手段と、前記画像取り込み
    手段の第3画素列と隣接した配置され前記第3画素列に
    対応して設けられた第3水平電荷転送列から成る第2水
    平電荷転送手段と、前記画像取り込み手段の第2画素列
    の各画素から前記第2水平電荷転送列に各々電荷を転送
    する垂直電荷転送手段とを備えている固体撮像装置の駆
    動方法において、 前記第1画素列、第2画素列、第3画素列の各画素で電
    荷を取り込む工程と、 前記第1画素列の各画素で取り込んだ電荷を前記第1水
    平電荷転送列の手間まで送り、前記第2画素列の各画素
    で取り込んだ電荷を前記垂直電荷転送手段へ送り、さら
    に前記第3画素列の各画素で取り込んだ電荷を前記第3
    水平電荷転送列へ送る工程と、 前記第1水平電荷転送列の手間まで送られた電荷を前記
    第1水平電荷転送列へ送り、前記垂直電荷転送手段へ送
    られた電荷を前記第2水平電荷転送列へ送る工程と、 前記第1画素列、前記第2画素列、前記第3画素列の各
    画素の電荷を全て前記第1水平電荷転送列、前記第2水
    平電荷転送列、前記第3水平電荷転送列へ各々転送した
    後、その各電荷を水平方向へ順次転送する工程とを備え
    ていることを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
  11. 【請求項11】 第1画素列、第2画素列、第3画素列
    が順に隣り合って配置される画像取り込み手段と、前記
    画像取り込み手段の第1画素列と隣接して配置され前記
    第1画素列および前記第2画素列に各々対応して設けら
    れた2本の第1水平電荷転送列および2本の第2水平電
    荷転送列から構成される第1水平電荷転送手段と、前記
    画像取り込み手段の第3画素列と隣接した配置され前記
    第3画素列に対応して設けられた2本の第3水平電荷転
    送列から成る第2水平電荷転送手段と、前記画像取り込
    み手段の第2画素列の各画素から前記2本の第2水平電
    荷転送列に各々電荷を転送する垂直電荷転送手段とを備
    えている固体撮像装置の駆動方法において、 前記第1画素列、第2画素列、第3画素列の各画素で電
    荷を取り込む工程と、 前記第1画素列の各画素で取り込んだ電荷を前記2本の
    第1水平電荷転送列の間まで送り、前記第2画素列の各
    画素で取り込んだ電荷を前記垂直電荷転送手段へ送り、
    さらに前記第3画素列の各画素における1つおきの画素
    の組で取り込んだ電荷を前記第3水平電荷転送列の一方
    側へ送る工程と、 前記垂直電荷転送手段へ送られた電荷のうち前記第2画
    素列の各画素における1つおきの画素の組に対応した電
    荷を前記2本の第2水平電荷転送列の間まで送り、前記
    第3画素列の各画素における前記1つおきの画素の組と
    異なる1つおきの画素の組で取り込んだ画素を前記第3
    水平電荷転送列の他方側へ送る工程と、前記2本の第1
    水平電荷転送列の間まで送られた各電荷における異なる
    1つおきの組毎に前記2本の第1水平電荷転送列の一方
    側と他方側とに分けて送り、前記2本の第2水平電荷転
    送列の間まで送られた電荷を前記2本の水平電荷転送列
    の一方側へ送り、前記垂直電荷転送手段に残っている電
    荷を前記2本の水平電荷転送列の他方側へ送る工程と、 前記第1画素列、前記第2画素列、前記第3画素列の各
    画素の電荷を全て前記2本の第1水平電荷転送列、前記
    2本の第2水平電荷転送列、前記2本の第3水平電荷転
    送列へ各々転送した後、その各電荷を水平方向へ順次転
    送する工程とを備えていることを特徴とする固体撮像装
    置の駆動方法。
  12. 【請求項12】 第1画素列、第2画素列、第3画素列
    が順に隣り合って配置される画像取り込み手段と、前記
    画像取り込み手段の第1画素列および第3画素列に各々
    隣接して配置され前記第2画素列の各画素における異な
    る1つおきの画素の組に対応した2本の水平電荷転送列
    から構成される第2水平電荷転送手段と、前記画像取り
    込み手段の第1画素列に隣接する前記第2水平電荷転送
    手段のうちの一方の水平電荷転送列と隣接して配置され
    前記第1画素列の各画素における異なる1つおきの画素
    の組に対応した2本の水平電荷転送列から構成される第
    1水平電荷転送手段と、前記画像取り込み手段の第3画
    素列に隣接する前記第2水平電荷転送手段のうちの他方
    の水平電荷転送列と隣接して配置され前記第3画素列の
    各画素における異なる1つおきの画素の組に対応した2
    本の水平電荷転送列から構成される第3水平電荷転送手
    段と、前記画像取り込み手段の第2画素列の各画素から
    前記第2水平電荷転送手段の対応する2本の水平電荷転
    送列に各々電荷を転送する垂直電荷転送手段とを備えて
    いる固体撮像装置の駆動方法において、 前記第1画素列、第2画素列、第3画素列の各画素で電
    荷を取り込む工程と、 前記第1画素列の各画素で取り込んだ電荷を前記2本の
    第1水平電荷転送列の間まで送り、前記第2画素列の各
    画素で取り込んだ電荷を前記垂直電荷転送手段へ送り、
    さらに前記第3画素列の各画素で取り込んだ電荷を前記
    2本の第3水平電荷転送列の間まで送る工程と、 前記垂直電荷転送手段へ送られた電荷のうち前記第2画
    素列の各画素における異なる1つおきの画素の組に対応
    した電荷を前記2本の第2水平電荷転送列へ各々送ると
    ともに、前記2本の第1水平電荷転送列の間まで送られ
    た各電荷における異なる1つおきの組毎に前記2本の第
    1水平電荷転送列の一方側と他方側とに分けて送り、さ
    らに前記2本の第3水平電荷転送列の間まで送られた各
    電荷における異なる1つおきの組毎に前記2本の第3水
    平電荷転送列の一方側と他方側とに分けて送る工程と、 前記第1画素列、前記第2画素列、前記第3画素列の各
    画素の電荷を全て前記2本の第1水平電荷転送列、前記
    2本の第2水平電荷転送列、前記2本の第3水平電荷転
    送列へ各々転送した後、その各電荷を水平方向へ順次転
    送する工程とを備えていることを特徴とする固体撮像装
    置の駆動方法。
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