JPS6053382A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPS6053382A JPS6053382A JP58161333A JP16133383A JPS6053382A JP S6053382 A JPS6053382 A JP S6053382A JP 58161333 A JP58161333 A JP 58161333A JP 16133383 A JP16133383 A JP 16133383A JP S6053382 A JPS6053382 A JP S6053382A
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- Japan
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/73—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors using interline transfer [IT]
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は固体撮像装置、特にインクライントランスファ
方式C0D(以下、ILT−CODと記す)同体撮像装
置に関し、電子スチルカメラへの応用に膳し/こもので
ある。
方式C0D(以下、ILT−CODと記す)同体撮像装
置に関し、電子スチルカメラへの応用に膳し/こもので
ある。
従来例の構成とその問題点
従来のILT−CCD固体撮像装置の代表的な構成例を
第1図に示す。第1図はその原理的な構成図である。図
において、1は半導体基体、2a。
第1図に示す。第1図はその原理的な構成図である。図
において、1は半導体基体、2a。
2bはこの共通の半導体ノ、(体1上にマ)+7クス状
に配列された多数の受光部であり、1つの受光部が1つ
の絵素に対応しているっ3は水平走査方向における受光
部2a 、 2bの数、即ち水平絵素数と同じ数だけ設
けられた垂直方向にのびる垂il!+: llF/−1
送レジスタ、4は出力端子側に蓄積電荷を転送させるた
めの水平転送レジスタである。
に配列された多数の受光部であり、1つの受光部が1つ
の絵素に対応しているっ3は水平走査方向における受光
部2a 、 2bの数、即ち水平絵素数と同じ数だけ設
けられた垂直方向にのびる垂il!+: llF/−1
送レジスタ、4は出力端子側に蓄積電荷を転送させるた
めの水平転送レジスタである。
この固体撮像装置から撮像出力を得るには、まず各受光
部2a 、 2bで蓄積された光情報に培づく電荷を一
旦、垂直ライン毎に、垂直転送レジスタ3に転送(パラ
レル転送)し、次いで各垂直転送レジスタ3により順次
垂直方向に転送すると共に、水平転送レジスフ4全通じ
てその蓄積電荷を1水平走査升1に読み出す。とのよう
に順次転送動作を行うことにより水S1′:転送レジス
タ4の出力端1子に目的の1最像出力が得られる。
部2a 、 2bで蓄積された光情報に培づく電荷を一
旦、垂直ライン毎に、垂直転送レジスタ3に転送(パラ
レル転送)し、次いで各垂直転送レジスタ3により順次
垂直方向に転送すると共に、水平転送レジスフ4全通じ
てその蓄積電荷を1水平走査升1に読み出す。とのよう
に順次転送動作を行うことにより水S1′:転送レジス
タ4の出力端1子に目的の1最像出力が得られる。
インクレース走査方式の場合、奇数フィールドでは、奇
数水平絵素列の絵素2aの電荷だけが垂直転送レジスタ
3に転送され、垂直転送レジスタ3及び水平転送レジス
タ4を介してフィールド画像として出力され、偶数フィ
ールドでは、残りの偶数水平絵素列の絵素2bの電荷が
垂直転送レジスタ3に1l17.に送され、垂直転送レ
ジスタ3及び水平\ 転1.にレジスタ4を・介して残りのフィールド画像が
?jjらハる。2つのフィールド画像で1つのフレート
画像が形成される。第1図の絵素部において実線で示し
/こ矢印が奇数フィールドでの転送を、破線で示しだ矢
印が偶数フィールドでの転送を表わしており、垂曲転送
レジスタ3及び水平転送レジスタ4内での転送は奇・偶
数フィールド共通で図示の矢印方向に転送される。
数水平絵素列の絵素2aの電荷だけが垂直転送レジスタ
3に転送され、垂直転送レジスタ3及び水平転送レジス
タ4を介してフィールド画像として出力され、偶数フィ
ールドでは、残りの偶数水平絵素列の絵素2bの電荷が
垂直転送レジスタ3に1l17.に送され、垂直転送レ
ジスタ3及び水平\ 転1.にレジスタ4を・介して残りのフィールド画像が
?jjらハる。2つのフィールド画像で1つのフレート
画像が形成される。第1図の絵素部において実線で示し
/こ矢印が奇数フィールドでの転送を、破線で示しだ矢
印が偶数フィールドでの転送を表わしており、垂曲転送
レジスタ3及び水平転送レジスタ4内での転送は奇・偶
数フィールド共通で図示の矢印方向に転送される。
以上のような従来のILT−LCCD撮像装置は一般的
なテレビカメラに応用するのには、原理的に優れた素子
であるが、電子スチルカメラで電子的/ヤノター動m
S:さぜた時には、次に述べるように、フィールド画像
しか得られないという欠点かある。
なテレビカメラに応用するのには、原理的に優れた素子
であるが、電子スチルカメラで電子的/ヤノター動m
S:さぜた時には、次に述べるように、フィールド画像
しか得られないという欠点かある。
第2図に原料」的な構成を示す電子スチルカメラでは、
レンズ5を通して入射する被写体像の、瞬間の状態にZ
]応する電荷だけをシャッター装置6によって、撮像装
置7に蓄積さぜ、この電荷を読み出して記録装置8に記
録し、静止画の撮像・記録が行なわれる。
レンズ5を通して入射する被写体像の、瞬間の状態にZ
]応する電荷だけをシャッター装置6によって、撮像装
置7に蓄積さぜ、この電荷を読み出して記録装置8に記
録し、静止画の撮像・記録が行なわれる。
このような電子スチルカメラに、前記した従来のILT
−GOD撮像装置を適用し、がっILT−IcD撮像装
置の受光部の電荷蓄積jυ]間を制御する事によってシ
ャッター機能を持たせた場合の動作は、通常時(被写体
非撮像時)にも、被写体からの入射光は撮像素子に照射
されているが、との光による電荷は例えば、特開昭5(
3−44271号公報に示されるような方法によって、
受光部2a、2b[は蓄積されずに常に除去されている
(除去モード)っそして被写体撮影時には、任意の露光
期間たけ受光部に照射された光に応じた電荷が蓄積され
(蓄積モード)、L・1イ光期間終了後にこの電荷が垂
直転送レジスタ3に]1v、送さJL、 1垂曲走査期
聞てすべての電荷が垂直転送レジスタ3及び水平転送レ
ジスタ4によって1匠送され映像出力が得られる。そし
て、受光部から垂直転送レジスタ3への電荷転送が終了
すると受光部に、除去モードに移行し、残留電荷及びそ
れ以降に発生する電荷はすべて除去されてし甘うっし/
こがって、受光部から垂直伝送レジスタ3への必要電荷
の転送ニr度しか行なわれず、この一度の転送で奇数水
′S1′絵素列の’+lf荷と偶数水平絵素列の電荷を
同時に転送して垂直転送レジスタ内で混シ合わせてしま
うか、もしくは奇数あるいは偶数水平絵素列どちらか一
方の絵素列の電荷だけを転送して残シの画素列の電荷は
次に移行する除去モードで捨て去るか何れかの方法しか
取り得る事ができず、得られる画像としては1フイール
ドの画像だけとなってし寸う。まだ受光部の除去モード
への移行を、あと−垂直走査期間(1v期間)だけ伸ば
して、最初の受光部2aから垂直転送レジヌク4への電
荷転送で奇数水平絵素列の電荷を転送し、1v期間でR
]数フィールド画像を得た後に、次の受光部2bから垂
直転送レジスタ4への電荷転送で偶数水平画素列の電荷
を転送し、偶数フィールド画像を得る方法も考えられる
が、この方法では、偶数フィールド画像の露光期間は奇
数フィールド画像の露光期間より1v期間だけ長くなシ
、正確なフレーム画像を得る事はできない。
−GOD撮像装置を適用し、がっILT−IcD撮像装
置の受光部の電荷蓄積jυ]間を制御する事によってシ
ャッター機能を持たせた場合の動作は、通常時(被写体
非撮像時)にも、被写体からの入射光は撮像素子に照射
されているが、との光による電荷は例えば、特開昭5(
3−44271号公報に示されるような方法によって、
受光部2a、2b[は蓄積されずに常に除去されている
(除去モード)っそして被写体撮影時には、任意の露光
期間たけ受光部に照射された光に応じた電荷が蓄積され
(蓄積モード)、L・1イ光期間終了後にこの電荷が垂
直転送レジスタ3に]1v、送さJL、 1垂曲走査期
聞てすべての電荷が垂直転送レジスタ3及び水平転送レ
ジスタ4によって1匠送され映像出力が得られる。そし
て、受光部から垂直転送レジスタ3への電荷転送が終了
すると受光部に、除去モードに移行し、残留電荷及びそ
れ以降に発生する電荷はすべて除去されてし甘うっし/
こがって、受光部から垂直伝送レジスタ3への必要電荷
の転送ニr度しか行なわれず、この一度の転送で奇数水
′S1′絵素列の’+lf荷と偶数水平絵素列の電荷を
同時に転送して垂直転送レジスタ内で混シ合わせてしま
うか、もしくは奇数あるいは偶数水平絵素列どちらか一
方の絵素列の電荷だけを転送して残シの画素列の電荷は
次に移行する除去モードで捨て去るか何れかの方法しか
取り得る事ができず、得られる画像としては1フイール
ドの画像だけとなってし寸う。まだ受光部の除去モード
への移行を、あと−垂直走査期間(1v期間)だけ伸ば
して、最初の受光部2aから垂直転送レジヌク4への電
荷転送で奇数水平絵素列の電荷を転送し、1v期間でR
]数フィールド画像を得た後に、次の受光部2bから垂
直転送レジスタ4への電荷転送で偶数水平画素列の電荷
を転送し、偶数フィールド画像を得る方法も考えられる
が、この方法では、偶数フィールド画像の露光期間は奇
数フィールド画像の露光期間より1v期間だけ長くなシ
、正確なフレーム画像を得る事はできない。
発明の目的
本発明は、上記欠点を除去し、電子スチルカメラに応用
して電子シャック−動作をさせた時に、フレーム画像を
得る事のできる固体撮像装置を提供することを目的とす
るものである。
して電子シャック−動作をさせた時に、フレーム画像を
得る事のできる固体撮像装置を提供することを目的とす
るものである。
発明の構成
本発明は、マl−IJクヌ状に配列され、夫々−絵素と
して構成される受光部と受光部の各垂直ライン毎に2つ
の垂直転送レジスタ部を設けて固体撮像装置を構成し、
奇数水平絵素列に蓄積された電荷と、偶数水平絵素列に
蓄積された電荷とを、それぞれ前記2つの垂直伝送レジ
スタで個別に転送する単によシ、電子ヌチルカメラに応
用して電イシャッター動作をさせた時にもフレーム画像
を?1)ることかできるものである。
して構成される受光部と受光部の各垂直ライン毎に2つ
の垂直転送レジスタ部を設けて固体撮像装置を構成し、
奇数水平絵素列に蓄積された電荷と、偶数水平絵素列に
蓄積された電荷とを、それぞれ前記2つの垂直伝送レジ
スタで個別に転送する単によシ、電子ヌチルカメラに応
用して電イシャッター動作をさせた時にもフレーム画像
を?1)ることかできるものである。
実施例の説明
以下、図面により本発明の詳細な説明する。
第3図は本発明の第1の実施例を示す図である。
本実施例の固体撮像装置は共通の半導体基体9」−に7
1〜リクヌ状に配列された夫々1画素として構成される
多数の受光部2a、2bと、受光部2 a。
1〜リクヌ状に配列された夫々1画素として構成される
多数の受光部2a、2bと、受光部2 a。
2bの各垂直ライン毎に設けられた第1.第2の2つの
垂直転送レジスタ10a、10bと、更に出力端子側に
蓄積電荷を転送させるだめの水平転送レジスタ4とから
構成される。
垂直転送レジスタ10a、10bと、更に出力端子側に
蓄積電荷を転送させるだめの水平転送レジスタ4とから
構成される。
この固体撮像装置から撮像出力を得るには、奇数フィー
ルドでは、受光部のうち奇数水平絵素列の受光部2&に
蓄積された光情報に基づく電荷を一旦垂直ライン毎に、
第1の垂直転送レジスタ10&に転送し、次いで各垂直
転送レジスタ1oaによシ順次垂直方向に転送すると共
に、水平転送レジスタ4を通じてその蓄積電荷を1水平
走査毎に読み出して1v期間で1フィールド分の撮像出
力が得られる。偶数フィールドでは、受光部のうち偶数
水平絵素列の受光部2bに蓄積された光情報に基づく電
荷を一旦垂直ライン毎に、第2の平曲転送レジスタ10
b (7を転送し、次いで各垂直転送レジスタ10b
によシ順次垂直方向に転送すると共に、水平転送レジス
タ4を通じてその蓄積電荷を1水平走査毎に読み出して
1フィールド分の撮像出力が得られる。なお第3図中、
実線の矢印は第1フイー/v1・の転送を、破線は第2
フイールドの転送を示している。
ルドでは、受光部のうち奇数水平絵素列の受光部2&に
蓄積された光情報に基づく電荷を一旦垂直ライン毎に、
第1の垂直転送レジスタ10&に転送し、次いで各垂直
転送レジスタ1oaによシ順次垂直方向に転送すると共
に、水平転送レジスタ4を通じてその蓄積電荷を1水平
走査毎に読み出して1v期間で1フィールド分の撮像出
力が得られる。偶数フィールドでは、受光部のうち偶数
水平絵素列の受光部2bに蓄積された光情報に基づく電
荷を一旦垂直ライン毎に、第2の平曲転送レジスタ10
b (7を転送し、次いで各垂直転送レジスタ10b
によシ順次垂直方向に転送すると共に、水平転送レジス
タ4を通じてその蓄積電荷を1水平走査毎に読み出して
1フィールド分の撮像出力が得られる。なお第3図中、
実線の矢印は第1フイー/v1・の転送を、破線は第2
フイールドの転送を示している。
次に、本発明の固体撮像装置を電子スチルカメラに応用
し、更に電子シャッター動作をさせる詩の動作について
第4図の波形図を用いて説明を行なう。
し、更に電子シャッター動作をさせる詩の動作について
第4図の波形図を用いて説明を行なう。
通常時(被写体非撮影時)には、被写体からの入射光は
撮像装置に照射されているが、この光による電荷は何ら
かの方法で受光部には蓄積されずに常に除去(除去モー
ド)されていて電子シャッターが閉じている状態にある
(第4図(b)に示す波形のLowレベルの期間)。被
写体撮影時には、tlの時間に撮影指令を受けると、第
4図(a)に示す垂直パルスのLowからHighに移
行する時間t5 から所用の露光期間Tcだけ前の時間
t2(t2はtlよシ後の期間)において、電子シャッ
クー開放状態に検光して、入射する被写体像に応じた電
荷を受光部に蓄積する。そして、この蓄「i電荷は、第
4図(2L)の垂直パ/l/7High期間(t3−
t4)に、市数水Jll絵素列の絵素2aの蓄積電荷は
第1の垂直転送レジスタ10&に、偶数水平絵素列の絵
素2bの蓄積″1E荷は第2の垂直転送レジヌク10b
に同時に転送される。第4図(C)にこの転送状態を示
す。High期間が伝送、Low期間が非転送である。
撮像装置に照射されているが、この光による電荷は何ら
かの方法で受光部には蓄積されずに常に除去(除去モー
ド)されていて電子シャッターが閉じている状態にある
(第4図(b)に示す波形のLowレベルの期間)。被
写体撮影時には、tlの時間に撮影指令を受けると、第
4図(a)に示す垂直パルスのLowからHighに移
行する時間t5 から所用の露光期間Tcだけ前の時間
t2(t2はtlよシ後の期間)において、電子シャッ
クー開放状態に検光して、入射する被写体像に応じた電
荷を受光部に蓄積する。そして、この蓄「i電荷は、第
4図(2L)の垂直パ/l/7High期間(t3−
t4)に、市数水Jll絵素列の絵素2aの蓄積電荷は
第1の垂直転送レジスタ10&に、偶数水平絵素列の絵
素2bの蓄積″1E荷は第2の垂直転送レジヌク10b
に同時に転送される。第4図(C)にこの転送状態を示
す。High期間が伝送、Low期間が非転送である。
そしてこの転送終了後のt4の時間に電子シャックル状
態は再び閉状態になる。
態は再び閉状態になる。
一方垂直転送しシヌタのうち、第1の垂直転送レジ’;
’夕10aもしくは第2の垂直転送レジヌク10bに受
光部から転送されて蓄積されている電荷は次の1v期間
(t4〜ts)で垂直転送及び水平:l’/j送レシス
し4による水平転送で1フイールドの映像信号として出
ツノされ、次の1v期間(t6〜t7)で、残りの垂直
転送レジスタに蓄えられてい/ζ電荷は同様に転送され
て次の1フィールドの映像信号として出力される。そし
てこの2つのフィールド映像信号でフレーム映像信号が
得られ、記録装置に記録されて、静止画像の撮影・記録
が完了する。
’夕10aもしくは第2の垂直転送レジヌク10bに受
光部から転送されて蓄積されている電荷は次の1v期間
(t4〜ts)で垂直転送及び水平:l’/j送レシス
し4による水平転送で1フイールドの映像信号として出
ツノされ、次の1v期間(t6〜t7)で、残りの垂直
転送レジスタに蓄えられてい/ζ電荷は同様に転送され
て次の1フィールドの映像信号として出力される。そし
てこの2つのフィールド映像信号でフレーム映像信号が
得られ、記録装置に記録されて、静止画像の撮影・記録
が完了する。
なお、以上の説明では、第1ν第2の2つの垂直転送レ
ジスタの蓄積電荷を順次に読み出して2V期間でフレー
ム映像信号を得るように記しだが、水平転送レジスタを
1個追加すれば、第1の垂直転送レジスタの電荷と第2
の垂直転送レジスタの電荷をそれぞれ別の水平転送レジ
ヌクで独立に転送して出力する事ができ、同時に転送し
て同時に記録する事も可能であり、記録時間を9、−ノ
かぐすることができる。
ジスタの蓄積電荷を順次に読み出して2V期間でフレー
ム映像信号を得るように記しだが、水平転送レジスタを
1個追加すれば、第1の垂直転送レジスタの電荷と第2
の垂直転送レジスタの電荷をそれぞれ別の水平転送レジ
ヌクで独立に転送して出力する事ができ、同時に転送し
て同時に記録する事も可能であり、記録時間を9、−ノ
かぐすることができる。
発明の効果
上述のように、本発明の固体撮像装置1(1においては
、奇数水平絵素列の絵素の電荷の転送用と偶数水平絵素
列の絵素の電荷の転送用との2つの垂直転送レジスタを
設けて、個別に転送するように構成したので電子ヌチル
カメラに応用して更に電子シャッター動作を行なわせた
詩にもフレーム画像を得る事ができ、また一般のテレビ
ジョンカメラにも応用するととができその実用的価値は
高い。
、奇数水平絵素列の絵素の電荷の転送用と偶数水平絵素
列の絵素の電荷の転送用との2つの垂直転送レジスタを
設けて、個別に転送するように構成したので電子ヌチル
カメラに応用して更に電子シャッター動作を行なわせた
詩にもフレーム画像を得る事ができ、また一般のテレビ
ジョンカメラにも応用するととができその実用的価値は
高い。
第1図は従来のILT−COD固体撮像装置f(の構造
を示す模式図、第2図は一般的な電了ヌチルカメラの基
本原理図、第3図は本発明の一実施例における固体撮像
装置の構造を模式的に示す模式図、第4図は本発明の固
体撮像装置を電子スチルカメラに適用した時の動作を説
明するための信号波形図である。 2a、2b・・・・受光部、4・・・・・・水平転送レ
シヌタ、101L、10b・・・・・・垂直転送レシヌ
タ。 代11:!I!人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほ
か1名第1図 繁 2 図 //11 sl 7 8
を示す模式図、第2図は一般的な電了ヌチルカメラの基
本原理図、第3図は本発明の一実施例における固体撮像
装置の構造を模式的に示す模式図、第4図は本発明の固
体撮像装置を電子スチルカメラに適用した時の動作を説
明するための信号波形図である。 2a、2b・・・・受光部、4・・・・・・水平転送レ
シヌタ、101L、10b・・・・・・垂直転送レシヌ
タ。 代11:!I!人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほ
か1名第1図 繁 2 図 //11 sl 7 8
Claims (1)
- マトリクス状に配列され、夫々−絵素として構成される
受光部と、前記受光部の各垂直ライン毎に第1.第2の
2つの垂直転送レジスタ部を設け/こ事を特徴とする固
体撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58161333A JPS6053382A (ja) | 1983-09-01 | 1983-09-01 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58161333A JPS6053382A (ja) | 1983-09-01 | 1983-09-01 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6053382A true JPS6053382A (ja) | 1985-03-27 |
Family
ID=15733085
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58161333A Pending JPS6053382A (ja) | 1983-09-01 | 1983-09-01 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6053382A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6160580A (en) * | 1996-09-25 | 2000-12-12 | Nec Corporation | CCD image sensor having two-layered electrode structure |
-
1983
- 1983-09-01 JP JP58161333A patent/JPS6053382A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6160580A (en) * | 1996-09-25 | 2000-12-12 | Nec Corporation | CCD image sensor having two-layered electrode structure |
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