JPS58111491A - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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JPS58111491A
JPS58111491A JP56209105A JP20910581A JPS58111491A JP S58111491 A JPS58111491 A JP S58111491A JP 56209105 A JP56209105 A JP 56209105A JP 20910581 A JP20910581 A JP 20910581A JP S58111491 A JPS58111491 A JP S58111491A
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紀彦 高津
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河原 厚
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Nikon Corp
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/148Charge coupled imagers
    • H01L27/14831Area CCD imagers

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発桐は固体撮像装置に関し、特に静止11111gI
のWIIglに適1.逢固体撮健装置に関する。
従来ビデオカメラ用の固体撮像装置としては、例えばF
T−CCD(フレーム転送−電荷結合デバイス)、IL
−CCUCインターライン転送−電荷結合デバイス)等
がアル。
FT−CODは受光部が垂直転送部を兼ねておシ、牙1
図に示されるように、2相駆動の場合垂直転送用電極1
2.11がそれぞれクロックパルスφVl、φVlによ
り制御されて、その蓄積電向が垂直方向に転送される。
この垂直転送のためにl1fl一時点では一列おきに、
即ち奇水平走査線(0し0、・・・)又は偶水平走査線
(el+  el・・・)のいずれか一方のみしか受光
できない。図示の例ではφv1がON、φv1がOFF
の状態での光信号電荷の蓄積位置が斜線部16で示され
ている。惧しここで前記奇・偶水平走査線とは第1ぼ於
いて光信号電荷の蓄積電fl113を水平方向に結んで
できる直線を指すものであって仮想的なものであるが慄
儂管に於ける水平走査線に相当するものである。
従って本発明に於いて水平走査線とけ上述の如きものと
する。
このようなCODをビデオカメラの固体撮儂嵩子として
用いた場合、インタレース走査を行なう事により垂直の
電極数、即ち画素数で決まる垂直分解能が得られるが、
スチルカメラによって静止lI!IIgIIをテレビ受
像機に再生する場合は、同一時点での同一露光時間とい
う制約があり、従って光信号電荷として使えるのは奇水
平走査(Ot −Ox・・・)又は偶水平走査Ce1.
es  ・・・)のいずれが一方による1フイ一ルド分
だけであり、結果的に1列おきKしか受光できないので
、垂直解像度は、テレビ1儂の全走査線を使用した場合
の1/2になってしまう。いずれか一方のフィールドの
映像信号を1111jliフイールドに用いる擬似イン
タレースして静止画像を再生したとしても、上記の全走
査線を使用した場合には及ばない。
一方、IL−CCDH牙2図に示されるように、蛍光部
21と垂直転送部22とが別個に設けられおり、従って
画像情報を回ai?に全ての受光部21に、即ち全ての
画素に与えることができ′る。しかし、蛍光部21の光
信号電荷は奇水平走査(0110鵞、・・・)による奇
フィールドと偶水平走査(eI。
C2・・・)Kよる偶フィールドとに分けて1フイール
ドずつ読み出されるので、機械的なシャッタがある場合
は良いが、無い場合は一方のフィールドの光信号電荷を
垂直転送している間(1/60 sec、)に、他方の
フィールドの受光部は露光してしまい、撮像情報に差が
出てしまう。この撮倫情−をそのまま記録再生すると良
い再生−健が得られず従って、いずれか一方のフィール
ドの映像信号しか使うことができず、前述のFT−CC
Dの場合と向1様に垂直解像度についての問題があつ逢
本発明は上述の状況に鑑みて発明されたものであり、I
L−CCD或いはFT−CCDの撮倫面における受光部
を市松状に分布配置して再生靜1ト画倫の垂直解像度を
上げた固体撮像装置を提供するものである。
すなわち本発明に係る固体撮儂装首は、垂直転送電極と
水平読み出1−〇CDとを備え、前記垂直転送電極は上
下に隣接する2本の仮想的水平走査線に交互にダ叉する
電極をJllIiK!続配列することV(より受光部を
撮儂面に市松状に分布せしめたことを%像とする固体操
儂装置であり、さらに前記受光部の光信号電荷のうち、
奇水平走査の光信号電荷が転送される奇水平走査用水平
読み出しCODと、偶水平走査の光信号電荷が転送され
る偶水平走査用水平読み出しCCDとを設けたことを特
徴とする。
以下本発明の実施例を図面に基づきながら説明する。
第3図は本発明の一実施例に係るFT−COD電極の構
成観明図であり、受光部を兼ねた垂直転送電極11i3
1.32と水平走査線との交叉部が市松状に分布配置さ
れている。従って、奇水平走査(0+ 、Ol、−)及
び偶水平走査(eve  69 m )のいずれ[4画
直方肉に対して画像情報が得られていることが解る。も
ちろん、この場合は機械シャッタを必要とする。
第4図#′i第3図に示され友電極構造の受光部41 
蓄積部42、及び2段の水平読み出しC0D44.46
から構成された、本発明の一実施例に係る固体撮像装曾
の構成観明図である。蓄積部42と水平読み出しCCD
44との間にはゲート電極43が、水平読み出しCCD
44と46との間にはゲート電極45が設けられている
第3図に示される1つな市松状に分布した光信号電荷は
、水平ブランキング期間中に、奇水平走査の光信号電荷
については蓄積部42、ゲート電極43、水平読み出し
CCD44及びゲート電極45を介して水平読み出しC
CD46に転送きれる。偶水平走査の光信号電荷につい
ては蓄積部及びゲート電極43を介して水平読み出しC
CD44へ転送される。この場合奇水平走査の光信号電
荷と偶水平走査の光信号電荷とは、水平方向に互いに位
相がずhているから、垂直方向に対して場合することが
なく、このため水平読み出しCCD44.46への転送
も容易な本の2なる。なお、上述の垂直転送はクロック
パルス φJ V /、φ2v′。
φIV、  φgv、  φg1.  φg2.  φ
1h2.φih+、φ2h2゜ψ2h2を適宜各電極に
与えることKより行なわれる。
そして、奇水平走査と偶水平走査の1対の光信号電荷は
、それぞれ水平読み出しCCD44.46の出力端子4
7.48から同時に読み出される。
この両出力端子47.48から読み出された1対の出力
信号は、例えば磁気デスク等の記録媒体に2チヤンネル
ヘツドを使ってそれぞれ専用のトラックに1銀し、再生
の際には奇フィールドの信号を読み出すことと偶フィー
ルドの信号を読み出すことを交互にくり返し行えば、テ
レビ受僚機へのインタレース出力が容易に可能になる。
しかも、各水平走査線に映倫信号が与えられていること
から、従来のものより2倍の垂直解儂度が得られている
第5図は本発明の他の実施例に係るIL−CC別個に設
けられておシ、受光−5,1(図の斜線部分)は市松状
に分布配置されている。この受光部51の光信号電荷を
読み出す友めには、垂直転送部52の電極構造は第3図
の電極構造と同一のものを採用すればよい。
この場合も各水平走f (Os、Oi、−)−(c+、
el・・・)の光−信号電荷は2段の水平読み出しC0
D(図示せず)にそれぞれ転送され、上述の実施例の場
合と同様な信号処理が行なわれる。
なお、以上の実施例はいずれも2相の場合であるが、4
相についても基本的には同様であることはいうまでもな
い。
以上の説明から明らかなように、本発明においては垂直
転送電極と水平読み出しCCDとを備え、前記垂直転送
電極は上下に隣接する2本の仮懇的水平走査線に交互に
交叉する電極を縦に連続1夕11することKより受光部
を撮儂面に市松状に分布配置し友ことKより、全ての水
平走査線に1lIii倫信号が与えられ、このため現在
の集積1★術で従来のそれよりも2倍の垂直解偉度が得
られている。[も上述のような市松状の配置をとれば、
1フイールド毎に受光部の位相が変わるので斜めカ向に
対する折返し歪がやや出やすいという弊害はあるものの
、水平解gj!度はほとんど低下せず実用上充分な性能
が得られる。
さらに2段の水平読み田しCODを設けて各フィールド
の映像信号を同時に読み田すことができるようにし友の
で、以後の映像信号の取扱いもきわめて容易なものにな
っている。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のFT−CCD電極の構成説明図、第2図
は従来のIL−CCD[極の構成説明図、第3図は本発
明の一実施例に係るFT−CCD電極の構成説明図、牙
4図は本発明の一実施一に係る固体撮gI装置の構成説
明図%第5図は本発明の一実施例に保るIL−CCD電
極の構成説明図である。 31.32・・・・・・・受光部(垂直転送部)、 5
1・・〜・・受光部、 52・・・・・・・垂直転送用
電極。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 才1図 、+2図 第4図 第5図 ト続補正書(自発) f’r+t’ll”j艮自り弓        昭和5
7年4 月28111、 ’IG 11の表示 特願昭56−209105号 2、発明の名称 固体撮像装置 3、補11をする者 ルf’lとの関(ft  特 許  出願人乙称 (1,消  日本光学工業株式会社 4、代理人 6・ 神11 の肘象 明細書O「発明の詳細な説明」
及び「図面の簡単な説明」の各欄、並びに図面 7、袖11・の内容゛ (1)  明細書第6頁第18行〜第19行1゛Φgx
 rΦg!pΦlb!−Φ1hltΦIJsΦ黛hs 
Jを1[Φ’1 rΦG意、01M8.Φl!!l t
Φ翼”IsΦ!H冨」と補正する。 (2)明細書第6頁第20行の後に次のとお抄挿入する
。 [この動作を第6図、第7図(8)、(ハ)により詳m
K説明する。第6図は第4図のFT−CCDを用いた固
体撮像装置の部分詳細図で第4図と同符号は同等部材を
示す。vl、 vl、v、 、 v、は11柚部42の
垂直転送電極でvlを除いて他は同一形状である。第7
図(6)、@は第6図のa−a’、b−b’断面の略図
及び■〜(!b a a −a’ s b  b’ l
sf面におけるポテンシャルと信号電荷の位置を示す。 以下第7図^、(ハ)により信号電荷θの移動を説明す
る。■の状態は第6図に示した状態のポテンシャルと信
号電荷eの位置を示し、この場合Φ、V = off 
、ΦmV = on 、ΦG、 = on 、Φ!II
I =on 、ΦG、 = off 、ΦlH1= 0
” sΦ!Ml = off 。 Φ−8=offである。■では■の状態からΦIV 二
OへΦIV = offとして信号電荷eを垂直に移動
させる。■ではΦo、=off、ΦGM=Qilとして
、第7図(5)では信号電荷eが水平読み出しCCD4
4゜46へ移動し、第7図0ではまだ水平読み出しCC
Dへは移動していない。■、■は第7図に)の水平読み
出しC0D44.46にある信号電荷eを水平読み出し
C0D46に移動させる為の動作であって、01m1=
off、ΦG1= offとすると止により行われる。 従って第7図0の信号電1&ec変化if −1!k 
l/&+a次に■でΦ−g=Onとし、■でΦ冨マ=o
ff、Φ婁マ=onとすることにより第7図@O撫直転
送電極V、にある信号電荷eを垂直に移動させる。そし
て■でΦaB=off として水平読み出しCCD44
への移動を完了する。 この様にして第7図に)の信号電荷eは水平読み出しC
CD46へ、0.の信号電荷eは水平読み出しCCD4
4へそれぞれ移動されて、両信号が混ざり合うことはな
い。このボランシャル状1を保ちなからΦy11.Φ1
1gとΦ!111 tΦIHmを操作して水平読み出し
を行う。■ではΦGg=On。 ΦIH1= On 、Φgag:=offとして■の状
態に戻る。 以上の操作を繰り返すことにより奇フィールドの信号は
水平読み出しCCD46から、また偶フィールドの信号
は水平読み出しCCD44からそれぞれ出力されること
になる。」 (3)明細書第9頁第12行[構成図Jの後に次のとお
り挿入する。 「第6図は第4図に示す固体撮像装置の部分詳細図、第
7図(5)、(ハ)は第6図に示すa −a’、 b 
−b’断面の略図及びポテンシャルと信号電荷の移1を
示す図」 (4)別紙のとおり、第6図及び第7閣内、@を補充す
る。 以  上 −A7  7 cA) ″−l−−丁」 ■ (8) 1ト旺ト」−一一

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 Tll  −直転送電極と水平読み出しCCDとを備え
    、前記垂直転送電極は上下に隣接する2本の仮想的水平
    走査@に交互に交叉する電極を縦に連続配夕IJするこ
    とにより受光部を撮像面に市松状に分布せしめたことを
    特徴とする固体撮像装置。 (2)  前配水平読み出しCCDは前記受光部の光信
    号電荷のうち奇水平走査の光信号電荷が転送される奇水
    平走査用水平読み出しCODと、偶水平走査の光信号電
    荷が転送される偶水平走査用水平読み出しCCDとより
    構成されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の固体撮倫装fjIt。
JP56209105A 1981-12-25 1981-12-25 固体撮像装置 Granted JPS58111491A (ja)

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