JPS6172482A - Ccd pick up element - Google Patents

Ccd pick up element

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JPS6172482A
JPS6172482A JP59194429A JP19442984A JPS6172482A JP S6172482 A JPS6172482 A JP S6172482A JP 59194429 A JP59194429 A JP 59194429A JP 19442984 A JP19442984 A JP 19442984A JP S6172482 A JPS6172482 A JP S6172482A
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JP
Japan
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odd
charges
line
transferred
accumulated
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Hidetoshi Yamada
秀俊 山田
Yutaka Yunoki
裕 柚木
Masatoshi Ida
井田 正利
Yasuhiro Fujiwara
康博 藤原
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Abstract

PURPOSE:To easily and stably obtain a static image good in quality by providing a means for simultaneously producing and storing a photoelectric charge corresponding to an optical image on a photosensor on an odd number and an even number lines in the predetermined period in 1 frame. CONSTITUTION:On respective photosensors 10 on odd number and even number lines corresponding to the odd number and even number fields, a photoelectric charge corresponding to an optical image is simultaneously produced and stored in the predetermined period in 1 frame and transferred to a vertical shift register 11 at the same time. Then, the electric charge moved to the register 11 is transferred at a high speed, electric charges of the odd number and the even number lines are divided for storing registers 12-1a-12-4a for odd number lines and storing registers 12-1b-12-4b for even number lines, stored and held and read in order of the odd number line electric charge and the even number lie electric charge. Accordingly, the image of an object to be reflected based on a stored electric charge of the respective field exposed at the same timing can be projected as an image in 1 frame.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は電荷結合素子(以下CODと略称する)をイメ
ージセンサとして用・いたccom像素子像間子、特に
光電荷を生成蓄積可能なフォトセンサに、光像に応じた
光電荷を蓄積させる手段および蓄積された光電荷の転送
手段の改良に関する。
Detailed Description of the Invention [Technical Field] The present invention relates to a CCOM image element using a charge-coupled device (hereinafter abbreviated as COD) as an image sensor, particularly a photosensor capable of generating and accumulating photoelectric charges. The present invention relates to improvements in means for accumulating photocharges corresponding to optical images and means for transferring accumulated photocharges.

〔従来技術〕[Prior art]

一般に固体11i像素子は、小型、軽量、長寿命。 In general, solid-state 11i image elements are small, lightweight, and have a long lifespan.

低消費電力等の特徴を有している。このためイメージセ
ンサとして従来の撮像管に代って広く利用されるに至っ
ている。特に(、CDを用いた固体撮像素子、なかでも
フレームインターライン転送方式のCCO撮像素子(F
 I L−CCDII像素子)は解像度特性、耐ブルー
ミング・スミア特性等の特性上において非常にすぐれて
おり、最も多く使用されている。
It has features such as low power consumption. For this reason, they have come to be widely used as image sensors in place of conventional image pickup tubes. In particular, (solid-state image sensors using CDs, especially CCO image sensors with frame interline transfer method (F
The IL-CCDII image element) is the most widely used image element because it has excellent resolution characteristics, anti-blooming and smear characteristics, and other characteristics.

第8図は上記F I L−CCDIfi像素子の代像側
子示すブロック図である。第8図において1は基板上に
マトリクス状に配設されたpnダイオードあるいはMO
Sダイオードなどからなるフォトセンサである。これら
のフォトセンサーは光学系(不図示)を通して“光像を
照射されると、その光像の入射光量に比例した光電荷を
生成蓄積するものどなっている。なお1Aは奇数フィー
ルドに対応する奇数ライン上のフォトセンサを示してお
り、1Bは偶数フィールドに対応する偶数ライン上のフ
ォトセンサを示している。2は垂直方向に配列艶 された各列毎のフォトセンサーにそれぞれ対応して設け
られた垂直シフトレジスタであり、3は上記各垂直シフ
トレジスタの最終シフト端にそれぞれ接続された蓄積レ
ジスタであり、4は上記蓄積レジスタ3のanシフト端
に接続された水平シフトレジスタである。また5は上記
水平シフトレジスタ3の最終シフト端に接続された出力
部である。
FIG. 8 is a block diagram showing a surrogate image side of the FI L-CCDI image element. In Fig. 8, 1 is a pn diode or MO arranged in a matrix on a substrate.
This is a photosensor made of an S diode or the like. When these photosensors are irradiated with a light image through an optical system (not shown), they generate and accumulate a photocharge proportional to the amount of incident light of the light image. Note that 1A corresponds to an odd field. The photosensors on the odd lines are shown, and 1B shows the photosensors on the even lines corresponding to the even fields.2 is provided corresponding to the photosensors in each row arranged vertically. 3 is an accumulation register connected to the final shift end of each of the vertical shift registers, and 4 is a horizontal shift register connected to the an shift end of the accumulation register 3. Reference numeral 5 denotes an output section connected to the final shift end of the horizontal shift register 3.

かくしてフォトセンサ1に蓄積された光電荷は、上記垂
直シフトレジスタ2.蓄積レジスタ3.水平シフトレジ
スタ4を経て出力部4へ転送され、この出力部4から水
平ライン信号として周期的に読出される。
The photocharges thus accumulated in the photosensor 1 are transferred to the vertical shift register 2. Accumulation register 3. The signal is transferred to the output section 4 via the horizontal shift register 4, and periodically read out from the output section 4 as a horizontal line signal.

第9図は上記フォトセンサ1への光電荷蓄積のもようと
、読出しのタイミングを示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing the manner in which photoelectric charges are accumulated in the photosensor 1 and the timing of readout.

この図に示すように、奇数フィールドに対応する奇数ラ
イン上のフォトセンサ1Aと偶数フィールドに対応する
偶数ライン上のフォトセンサ1Bとには、タイミング信
号Sの1周期分(1フイ一ルド分)だけずれたタイミン
グで光電荷の蓄積が交互に1フレ一ム期間づつ行なわれ
、かつ読出しが行なわれる。
As shown in this figure, the photosensor 1A on the odd line corresponding to the odd field and the photosensor 1B on the even line corresponding to the even field have one cycle of the timing signal S (one field). Accumulation of photocharges is performed alternately for one frame period at a time shifted by a certain amount, and readout is performed.

先ず1時点t1から光電荷の蓄積を開始した奇数ライン
上のフォトセンサ1Aの蓄積電荷は、時点で3において
垂直シフトレジスタ2に転送され、その直後において蓄
積レジスタ3へ高速転送される。その後、−水平ライン
分づつ水平シフトレジスタ4へ転送され、さらに水平シ
フトレジスタ4により出力部5へ転送され、出力部5か
ら奇数ライン信号として出力される。この動作が1フイ
一ルド分の水平ライン数だけ繰返されることにより、時
点t3〜t4の期間において奇数フィールド分の水平ラ
イン信号VIAの読出しが行なわれる。
First, the accumulated charges of the photosensors 1A on the odd-numbered lines, which start accumulating photocharges from time t1, are transferred to the vertical shift register 2 at time 3, and immediately thereafter transferred at high speed to the accumulation register 3. Thereafter, the signal is transferred by -horizontal lines to the horizontal shift register 4, further transferred by the horizontal shift register 4 to the output section 5, and outputted from the output section 5 as an odd line signal. By repeating this operation by the number of horizontal lines corresponding to one field, the horizontal line signals VIA for odd fields are read out during the period from time t3 to t4.

次に、時点t2から光電荷の蓄積を開始した偶数ライン
上のフォトセンサ1Bの蓄積電荷は、時点t4において
垂直シフトレジスタ2へ転送され、その直後蓄積レジス
タ13に高速転送される。その後、奇数フィールドの場
合と同様に一水平ラインづつ水平シストレジスタ4へ転
送され、さらに水平シフトレジスタ4から出力部5へ転
送され、出力部5から偶数ライン信号として出力される
。この動作が1フイ一ルド分繰返されることにより、時
点t4〜t5の期間において偶数フィールドの水平ライ
ン信号VIBの読出しが行なわれる。
Next, the accumulated charges of the photosensors 1B on the even lines, which have started accumulating photocharges from time t2, are transferred to the vertical shift register 2 at time t4, and immediately thereafter transferred at high speed to the accumulation register 13. Thereafter, as in the case of the odd field, the signal is transferred one horizontal line at a time to the horizontal shift register 4, further transferred from the horizontal shift register 4 to the output section 5, and outputted from the output section 5 as an even line signal. By repeating this operation for one field, the even field horizontal line signal VIB is read out during the period from time t4 to time t5.

かくして読出された奇数フィールドの水平ライン信号V
IAと偶数フィールドの水平ライン信号v1Bとで、1
フレームの水平ライン信号が形成される。
The horizontal line signal V of the odd field thus read out
IA and even field horizontal line signal v1B, 1
A frame horizontal line signal is formed.

上記の如く、F I L−CCDII像素子においては
奇数ライン上のフォトセンサ1Aにおいても偶数ライン
上のフォトセンサ1Bにおいても、光電荷蓄積時間は1
フレ一ム周期となっている。つまり1/30秒の露光時
間による撮像が行なわれているわけである。このため、
被写体が動いていると、画像にぶれが生じる。動画me
の場合には上記ぶれはそれほど支障をきたさないが、静
止画搬像の場合には大きな問題となる。かかる問題を解
決するには、光電荷の蓄積時間を短縮し、いわゆるシャ
ッター効果をもたせるようにすればよい。
As mentioned above, in the FI L-CCDII image element, the photoelectric charge accumulation time is 1 for both the photosensor 1A on the odd line and the photosensor 1B on the even line.
It has a frame cycle. In other words, imaging is performed with an exposure time of 1/30 second. For this reason,
If the subject is moving, the image will be blurred. video me
In the case of , the above-mentioned blurring does not cause much trouble, but in the case of still images, it becomes a big problem. In order to solve this problem, it is possible to shorten the photoelectric charge accumulation time and create a so-called shutter effect.

光電荷の蓄積時間を短縮する手段として、オーバーフロ
ードレインによる電荷排出を行ない、素子自体にシャッ
タ機能をもたせる手段がある。すなわち、第8図に示す
如く、フォトセンサ1に隣接して設けられたオーバーフ
ロードレイン6に所定期間電圧を印加し、上記期間中は
フォトセンサ1の電荷を上記オーバーフロードレイン6
によって外部へ排出する。こうすることにより、上記期
間中は光電荷の蓄積を行なわせないようにする。この場
合、たとえば第9図に示す如く、奇数ライン上のフォト
センサ1Aに対しては、時点t11までの期間はオーバ
ーフロードレイン6により電荷排出を行ない、時点t1
1からt3までの期間だけ斜線で示す如く光電荷の蓄積
を行なうようにする。また偶数ライン上のフォトセンサ
1Bに対しては、時点t12までの期間はオーバーフロ
ードレイン6による電荷排出を行ない、時点t12から
t4までの期間だけ斜線で示す如く光電荷の蓄積を行な
うようにする。このようにすることにより、光電荷の蓄
積時間が短縮されるので、撮像素子自体にシャッター灘
能をもたせることができる。
As a means for shortening the storage time of photocharges, there is a means for discharging charges by an overflow drain and providing a shutter function to the element itself. That is, as shown in FIG. 8, a voltage is applied for a predetermined period of time to the overflow drain 6 provided adjacent to the photosensor 1, and during the period, the charge of the photosensor 1 is transferred to the overflow drain 6.
is discharged to the outside. By doing this, accumulation of photocharges is prevented during the above period. In this case, for example, as shown in FIG. 9, for the photosensor 1A on the odd-numbered line, the overflow drain 6 discharges charges during the period up to time t11, and
Photocharges are accumulated only during the period from 1 to t3 as shown by diagonal lines. Further, for the photosensor 1B on the even-numbered line, charge is discharged by the overflow drain 6 during the period up to time t12, and photocharge is accumulated as shown by diagonal lines only during the period from time t12 to t4. By doing so, the photoelectric charge accumulation time is shortened, so that the image sensor itself can have a shutter function.

、、シかしながら上記手段には次のような欠点があった
However, the above means had the following drawbacks.

すなわち、前記の如く光電荷の蓄積時間を短縮しシャッ
ター効果を発揮させるようにすると、奇数フィールドに
おける露光のタイミングと、偶数フィールドにおける露
光のタイミングとが完全に1フイ一ルド分ずれたものと
なる。その結果、各フォトセンサにそれぞれ蓄積された
奇数フィールドの電荷と偶数フィールドの電荷とを前述
したようにインターレース読出し方式で順次読出して1
フレームの画像を形成すると、被写体が動きのある被写
体である場合には、二つの異なった場面の画像が合成さ
れたものとなる。つまり映出される画像の一水平ライン
ごとの表示内容は交互にそれぞれ異なった場面の被写体
画像を示すものとなるので、極端な場合には二重画像と
なってしまう。
In other words, if the photo charge accumulation time is shortened to produce the shutter effect as described above, the exposure timing in the odd field and the exposure timing in the even field will be completely shifted by one field. . As a result, the odd field charges and even field charges accumulated in each photosensor are sequentially read out using the interlaced readout method as described above.
When a frame image is formed, if the subject is a moving subject, it becomes a composite of images of two different scenes. In other words, the display contents for each horizontal line of the projected image alternately show subject images of different scenes, and in extreme cases, a double image results.

かくしてシャッター効果が有効に発揮されず、良好な画
質の静止画像を得ることができない欠点があった。
As a result, the shutter effect is not effectively exhibited, and a still image of good quality cannot be obtained.

〔目的〕〔the purpose〕

本発明の目的は、被写体がたとえ動きのある被写体であ
っても、素子自体のシャッター効果により、ぶれがなく
解像度も高い良好な画質の静止画像を容易かつ安定に得
ることのできるccom像素子を提供することにある。
The object of the present invention is to provide a ccom image element that can easily and stably obtain still images of good image quality with no blur and high resolution, even if the subject is a moving subject, due to the shutter effect of the element itself. It is about providing.

〔概要〕〔overview〕

本発明は上記目的を達成するために次の如く構成したこ
とを特徴としている。すなわち、光電荷を生成蓄積可能
な複数のフォトセンサをマトリクス状に配設した光電変
換部における奇数ライン上のフォトセンサおよび偶数ラ
イン上のフォトセンサに、光像に応じた光電荷を1フレ
ーム内の所定期間において同時に生成蓄積させるように
する。
In order to achieve the above object, the present invention is characterized by the following configuration. That is, in a photoelectric conversion section in which a plurality of photosensors capable of generating and storing photocharges are arranged in a matrix, photocharges corresponding to a light image are transferred to the photosensors on odd lines and the photosensors on even lines within one frame. They are generated and accumulated simultaneously during a predetermined period of time.

そして前記奇数ライン上の各フォトセンサに生成蓄積さ
れた奇数ライン電荷および前記偶数ライン上の各フォト
センサに蓄積された偶数ライン電荷を、各フォトセンサ
にそれぞれ二以上のセルが対応する如く各列毎に配設さ
れた垂直シフトレジスタに対して同時に一括して移し、
この移された電荷を上記垂直シフ1〜レジスタによって
それぞれ高速度で転送し、この高速転送される各列毎の
前記奇数ライン電荷と偶数ライン電荷とをそれぞれ別個
の蓄積レジスタに撮り分けて蓄積保持す葛。そしてこれ
らの蓄積レジスタに蓄積保持された奇数ライン電荷およ
び偶数ライン電荷に基いて奇数フィールドの水平ライン
信号および偶数フィールドの水平ライン信号からなる1
フル−ムの水平ライン信号を形成して出力するようにし
たことを特徴としている。
Then, the odd line charges generated and accumulated in each photo sensor on the odd line and the even line charges accumulated in each photo sensor on the even line are transferred to each column so that two or more cells correspond to each photo sensor. All data are simultaneously transferred to the vertical shift registers arranged in each area,
The transferred charges are transferred at high speed by the vertical shift registers 1 to 1, respectively, and the odd line charges and even line charges of each column transferred at high speed are stored and stored separately in separate storage registers. Suzu. Based on the odd line charges and even line charges accumulated and held in these storage registers, a signal is generated consisting of an odd field horizontal line signal and an even field horizontal line signal.
It is characterized by forming and outputting a Flume horizontal line signal.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の第1の実施例の構成を示すブロック図
である。なお本実施例においては説明の便宜上、撮像素
子アレイとして6行4列のものを例示している。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a first embodiment of the present invention. In this embodiment, for convenience of explanation, an image sensor array with 6 rows and 4 columns is illustrated.

第1図において10 (10−11,10−12゜10
−13.10−14〜10−61.10−62.10−
63.1O−64)はn + pフォトダイオードから
なる光電荷生成蓄積可能なフォトセンサである。これら
フォトセンサ10は、奇数フィールドに対応する奇数ラ
インと偶数フィールドに対応する偶数ラインとが交互に
形成されるように、水平方向に行をなし垂直方向に列を
なす如くマトリクス状に配設され光電変換部を構成して
いる。また11 (11−11,11−12,11−1
3.1l−14)は上記各フォトセンサにそれぞれ隣接
して設けられた二相駆動CODからなる垂直シフトレジ
スタであり、各フォトセンサにそれぞれ二つのセルが対
応する如く配設されている。
In Figure 1, 10 (10-11, 10-12゜10
-13.10-14~10-61.10-62.10-
63.1O-64) is a photosensor capable of generating and storing photoelectric charges, which is composed of an n + p photodiode. These photosensors 10 are arranged in a matrix with rows in the horizontal direction and columns in the vertical direction so that odd lines corresponding to odd fields and even lines corresponding to even fields are formed alternately. It constitutes a photoelectric conversion section. Also 11 (11-11, 11-12, 11-1
3.1l-14) is a vertical shift register consisting of a two-phase drive COD provided adjacent to each of the photosensors, and two cells are arranged to correspond to each photosensor.

つまり垂直シフトレジスタ11のセルのピッチはフォト
センサ10のピッチの1/2に設定されており、奇数ラ
イン上および偶数ライン上の各フォトセンサに生成蓄積
された光電荷を同時に一括して受入れ可能な如く構成さ
れている。
In other words, the pitch of the cells of the vertical shift register 11 is set to 1/2 of the pitch of the photosensors 10, and it is possible to simultaneously receive the photocharges generated and accumulated in each photosensor on the odd-numbered line and the even-numbered line. It is structured as follows.

これらの垂直シフトレジスタ11−1〜11−4の各最
終シフト端には蓄積レジスタ12が接続されている。こ
の蓄積レジスタ12は奇・偶ライン振分は用レジスタ1
2−1〜12−4と、奇・偶ライン用蓄積レジスタ12
−18.12−1b〜12−4a、12−4bとからな
っている。すなわち、垂直シフトレジスタ11−1〜1
1−4.4     の各最終シフト端に、奇・偶うイ
ン撮分は用レジスタ12−1.12−2.12−3.1
2−4をそれぞれ介して奇・偶ライン用蓄積レジスタ1
2−1aと12−11)、12−28と12−2b。
An accumulation register 12 is connected to each final shift end of these vertical shift registers 11-1 to 11-4. This accumulation register 12 is a register 1 for odd/even line distribution.
2-1 to 12-4 and odd/even line storage register 12
-18. It consists of 12-1b to 12-4a and 12-4b. That is, vertical shift registers 11-1 to 1
1-4.4 At each final shift end, registers 12-1.12-2.12-3.1 are used for odd and even in-capture fractions.
Odd and even line storage register 1 through 2-4 respectively.
2-1a and 12-11), 12-28 and 12-2b.

12−38と12−3b、12−4aと12−4b、が
それぞれ接続されている。上記各蓄積レジスタ12−1
a〜12−4t)の最終シフト端には水平シフトレジス
タ13が設けられている。上記垂直シフトレジスタ11
−1〜11−4および振り分は用レジスタ12−1〜1
2−4にはシフト用りOツクφV1.φv2が加えられ
る。また奇数ライン用蓄積レジスタ12−1a、12−
2a。
12-38 and 12-3b, and 12-4a and 12-4b are connected, respectively. Each of the above storage registers 12-1
A horizontal shift register 13 is provided at the final shift end of a to 12-4t). The above vertical shift register 11
-1 to 11-4 and allocation registers 12-1 to 1
2-4 is a shift OtsukφV1. φv2 is added. In addition, accumulation registers 12-1a and 12- for odd lines
2a.

12−3a、12−4aにはシフト用クロックφ81、
φS2が加えられ、偶数ライン用蓄積レジスタ12−1
b、12−2b、12−3t)、12−4bにはシフト
用クロックφS3.φS4が加えられる。ざらに水平シ
フトレジスタ13には、シフト用クロックφH1,φH
2が加えられる。
12-3a and 12-4a have a shift clock φ81,
φS2 is added to the even line storage register 12-1.
b, 12-2b, 12-3t), and 12-4b are provided with a shift clock φS3. φS4 is added. Roughly, the horizontal shift register 13 has shift clocks φH1 and φH.
2 is added.

水平シフトレジスタ13の最終シフト端にはフローティ
ングディフュージョン14が接続されており、このフロ
ーティングディフュージョン14の出力端は出力トラン
ジスタ回路15に接続されている。出力トランジスタ回
路15は、FET1およびFET2にてソースフォロワ
−を形成し、上記FET1のゲートにリセット用のFE
T3を接続したものであり、バッファ回路としての機能
を有している。なお上記FETIのソースは出力端子1
6に接続されており、FET1およびFET3のドレイ
ンはそれぞれ十E1.+E2なる直流電圧印加用の電源
端子17a、17bに接続されている。
A floating diffusion 14 is connected to the final shift end of the horizontal shift register 13, and an output end of the floating diffusion 14 is connected to an output transistor circuit 15. The output transistor circuit 15 includes FET1 and FET2 to form a source follower, and a reset FE is connected to the gate of FET1.
T3 is connected to the circuit, and has a function as a buffer circuit. Note that the source of the above FETI is output terminal 1.
6, and the drains of FET1 and FET3 are connected to 1E1. It is connected to power supply terminals 17a and 17b for applying a DC voltage +E2.

ところで前記各フォトセンサ10にはオーバーフロード
レイン18が隣接して設けられており、このオーバーフ
ロードレイン18に制御信号φOFDが印加されている
期間はフォトセンサ10の電荷排出を行ない、フォトセ
ンサ10に光電荷が生成蓄積されないようになっている
。そして上記制御信号φOFDが印加されていない1フ
レーム内の所定期間において、光学系(不図示)を介し
て照射された光像に応じた光電荷を一斉に生成蓄積する
ものとなっている。上記蓄積された電荷は、各列のフォ
トセンサ群と垂直シフトレジスタ11−1〜11−4と
の間に設けた転送ゲート19(19−1〜19−4>に
トランスファーパルスφ丁が与えられた時点で各垂直シ
フトレジスタ11−1〜11−4に全て同時に一括転送
されるものとなっている。
Incidentally, each of the photosensors 10 is provided with an overflow drain 18 adjacent to the overflow drain 18. During the period when the control signal φOFD is applied to the overflow drain 18, the charges of the photosensor 10 are discharged, and the photoelectric charges are transferred to the photosensor 10. is prevented from being generated and accumulated. During a predetermined period within one frame when the control signal φOFD is not applied, photocharges corresponding to the optical image irradiated via the optical system (not shown) are generated and accumulated all at once. The accumulated charges are transferred to the transfer gates 19 (19-1 to 19-4) provided between the photosensor groups in each column and the vertical shift registers 11-1 to 11-4, by applying transfer pulses φ. At the point in time, all of the data is simultaneously transferred to each of the vertical shift registers 11-1 to 11-4.

第2図(a)(b)は上記垂直シフトレジスタ11の部
分の構成を示す図で、(a)は断面構造を示す模式図、
(b)は操作パルス波形図である。
FIGS. 2(a) and 2(b) are diagrams showing the structure of the vertical shift register 11, and FIG. 2(a) is a schematic diagram showing the cross-sectional structure;
(b) is an operation pulse waveform diagram.

図中20はシリコン基板であり、このシリコン基板20
上に埋込みチャネルCCD21を構成するためのn不純
物層N、N”が形成されており、その上に5iO211
122が形成されており、さらにその上に電極23が形
成されている。かくして一つの電極下において、埋込み
チャネルC0D21を構成しているn不純?!IN、N
−の濃度を変化させることにより、電荷転送方向を一方
向に特定し、かつ隣り合う二電極にて一群の信号電荷を
保持して、電荷転送を行なうものとなっている。
20 in the figure is a silicon substrate, and this silicon substrate 20
N impurity layers N and N'' for configuring the buried channel CCD 21 are formed thereon, and 5iO211
122 is formed, and an electrode 23 is further formed thereon. Thus, under one electrode, the n-type impurity constituting the buried channel C0D21. ! IN,N
By changing the concentration of -, the charge transfer direction is specified to one direction, and a group of signal charges is held between two adjacent electrodes to perform charge transfer.

次に上記の如く構成された本実施例の動作を第3図に示
す波形図を適時参照しながら説明する。
Next, the operation of this embodiment configured as described above will be explained with reference to the waveform diagram shown in FIG. 3 as needed.

第3図に示す如く、オーバーフロードレイン制御信号φ
OFDがHレベルになっている期間は、フオドセンサ1
0の電荷はオバーフロードレイン18を通して外部へ排
出される。このため上記期間中はフォトセンサ10には
光電荷は蓄積されない。
As shown in FIG. 3, overflow drain control signal φ
During the period when OFD is at H level, food sensor 1
The zero charge is discharged to the outside through the overflow drain 18. Therefore, no photocharge is accumulated in the photosensor 10 during the above period.

そして上記φOFDがLレベルになると、すべてのフォ
トセンサ10に光電荷の蓄積が一斉に行なわれる。つま
り第3図中、矢印で示す期間Tが光電荷の蓄積期間であ
り、それ以外は非蓄積期間であり、シャッター機能が発
揮される。
When the φOFD becomes L level, photoelectric charges are accumulated in all the photosensors 10 at the same time. That is, in FIG. 3, the period T indicated by the arrow is the photocharge accumulation period, and the other periods are non-accumulation periods, and the shutter function is performed.

今、露光つまり光電荷の蓄積動作が終了する直前の時点
t21においてトランスファーパルスφ丁が転送ゲート
19−1〜19−4に加えられると、このタイミングで
は垂直シフトレジスタ11−1〜11−4に加えられる
シフト用クロックのうちφ■1がHレベル、φ■2がL
レベルであるため、奇数ライン上のフォトセンサおよび
偶数ライン上のフォトセンサにそれまでの期間蓄積さ、
、   れた電荷が垂直シフトレジスタ11−1〜11
−4の各セルに同時に転送される。時点t21以後、シ
フト用クロックφ■1とφ■2が各垂直シフトレジスタ
11−1〜11−4に同時にかつはやい周期で加えられ
ると、各垂直シフトレジスタ11−1〜11−4に移さ
れた電荷は高速度で蓄積レジスタ12へ転送される。こ
のとき、φ■1゜φ■2およびφ81.φS2およびφ
S3.φS4の相互のタイミングの関係によって、奇数
ライン電荷は奇数ライン用蓄積レジスタ12−1a〜1
2−48に転送蓄積され、偶数ライン電荷は偶数ライン
用蓄積レジスタ12−1 b〜12−4bに転送蓄積さ
れる。たとえば垂直シフトレジスタ11−1により転送
される電荷のうち奇数ライン上のフォトセンサ10−1
1.10−31.10−51から移された奇数ライン電
荷は振り分は用レジスタ12−1を介し奇数ライン蓄積
レジスタ12−18に転送蓄積され、偶数ライン上のフ
ォトセンサ10−21.10−41.10−61から移
された偶数ライン電荷は偶数ライン用蓄積レジスタ12
−1bに転送蓄積される。同様に垂直シフトレジスタ1
1−2.11−3.11−4により転送される電荷のう
ち奇数ライン電荷は奇数ライン用蓄積レジスタ12−2
a、12−3a。
Now, when the transfer pulse φ is applied to the transfer gates 19-1 to 19-4 at time t21 immediately before the end of exposure, that is, the accumulation operation of photocharges, at this timing, the vertical shift registers 11-1 to 11-4 are Of the shift clocks added, φ■1 is at H level, and φ■2 is at L level.
level, so the photosensors on the odd lines and the photosensors on the even lines accumulate up to that time,
, the charges are transferred to the vertical shift registers 11-1 to 11-11.
-4 cells simultaneously. After time t21, when the shift clocks φ■1 and φ■2 are applied to each of the vertical shift registers 11-1 to 11-4 simultaneously and at a fast cycle, the shift clocks are transferred to each of the vertical shift registers 11-1 to 11-4. The accumulated charges are transferred to the storage register 12 at high speed. At this time, φ■1゜φ■2 and φ81. φS2 and φ
S3. Depending on the mutual timing relationship of φS4, odd line charges are stored in odd line storage registers 12-1a to 12-1.
The even line charges are transferred and accumulated in the even line storage registers 12-1b to 12-4b. For example, among the charges transferred by the vertical shift register 11-1, the photosensor 10-1 on the odd line
The odd line charges transferred from 1.10-31. -41.The even line charge transferred from 10-61 is stored in the even line storage register 12.
-1b is transferred and stored. Similarly, vertical shift register 1
Among the charges transferred by 1-2.11-3.11-4, odd line charges are stored in the odd line accumulation register 12-2.
a, 12-3a.

12−48にそれぞれ転送蓄積され、偶数ライン電荷は
偶数ライン用蓄積レジスタ12−2b、12−3b、1
2−4bにそれぞれ転送蓄積される。
12-48, and the even line charges are transferred to the even line storage registers 12-2b, 12-3b, 1.
2-4b and are respectively transferred and stored.

時点t22以後において、蓄積レジスタ12に蓄積され
た電荷は水平シフトレジスタ13へ順次転送される。す
なわち、時点t22においてφS1がLレベル、φS2
がHレベルになったところで、奇数ライン用蓄積レジス
タ12−1a、12−2a、12−3a、12−4aの
各最終シフト端のセルに蓄積されている一番目の奇数ラ
イン電荷、つまりフォトセンサ10−11〜10−14
から移された電荷が、水平シフトレジスタ13へ転送さ
れる。これらの電荷は水平シフトレジスタ13に加えら
れるシフト用クロックφH1,φH2により順次シフト
され、フローティングディフュージョン14に至る。そ
してこのフローティングディフュージョン14により電
圧信号に変換されたのち出力トランジスタ回路15を介
して出力端子16から水平ライン信号として出力される
After time t22, the charges accumulated in the accumulation register 12 are sequentially transferred to the horizontal shift register 13. That is, at time t22, φS1 is at L level, and φS2
When the voltage reaches H level, the first odd line charge accumulated in the last shift end cells of the odd line storage registers 12-1a, 12-2a, 12-3a, 12-4a, that is, the photosensor 10-11 to 10-14
The charges transferred from the horizontal shift register 13 are transferred to the horizontal shift register 13. These charges are sequentially shifted by shift clocks φH1 and φH2 applied to the horizontal shift register 13, and reach the floating diffusion 14. After being converted into a voltage signal by the floating diffusion 14, it is output as a horizontal line signal from the output terminal 16 via the output transistor circuit 15.

つづいて時点t23において、二番目の奇数ライン電荷
つまりフォトセンサ10−31〜10−34から移され
た電荷が上記と同様に読出され、さらに時点t24にお
いて、三番目の奇数ライン電荷つまりフォトセンサ10
−51〜10−54から移された電荷が上記同様に読出
される。このようにして奇数フィールドに対応する奇数
ライン上のフォトセンサ10に生成蓄積された奇数ライ
ン電荷が期間TAにおいて奇数フィールドの水平ライン
信号として読出される。この間、偶数ライン用蓄積レジ
スタ12−1b〜12−4bに蓄積されている電荷は、
シフト用クロックφ83.φS4が変化しないため、そ
のまま保持されている。
Subsequently, at time t23, the second odd line charges, that is, the charges transferred from the photosensors 10-31 to 10-34, are read out in the same manner as above, and further, at time t24, the third odd line charges, that is, the charges transferred from the photosensors 10-31 to 10-34 are read out.
The charges transferred from -51 to 10-54 are read out in the same manner as above. Odd line charges generated and accumulated in the photosensors 10 on odd lines corresponding to odd fields in this manner are read out as horizontal line signals of odd fields during period TA. During this time, the charges accumulated in the even-numbered line accumulation registers 12-1b to 12-4b are
Shift clock φ83. Since φS4 does not change, it is held as it is.

次に時点t25以後において、シフト用クロックφS3
がLレベル、φS4がHレベルになると偶数ライン用蓄
積レジスタ12−ib〜12−4bに蓄積されていた電
荷が水平シフトレジスタに転送され、館述した奇数フィ
ールドの場合と同様に読出される。すなわち時点t25
にて先ず一番目の偶数ライン電荷つまりフォトセンサ1
0−21〜10−24からの電荷が水平シフトレジスタ
13に転送されて読出され、つづいて時点t26にて二
番目の偶数ライン電荷つまりフォトセンサ10−41〜
10−4’4からの電荷が水平シフトレジスタ13に転
送されて読出され、さらに時点t27にて三番目の偶数
ライン電荷つまりフォトセンサ10−61〜10−64
からの電荷が水平シフトレジスタ13に転送されて読出
される。このようにして偶数フィールドに対応する偶数
ライン上のフォトセンサ10に蓄積されていた電荷が期
間TBにおいて偶数フィールドの水平ライン信号として
読出される。
Next, after time t25, the shift clock φS3
When φS4 becomes L level and φS4 becomes H level, the charges accumulated in the even line storage registers 12-ib to 12-4b are transferred to the horizontal shift register and read out in the same manner as in the case of the odd field described above. That is, time t25
First, the first even line charge, that is, photosensor 1
The charges from 0-21 to 10-24 are transferred to the horizontal shift register 13 and read out, and then at time t26 the charges from the second even line, that is, the photosensors 10-41 to
The charges from 10-4'4 are transferred to the horizontal shift register 13 and read out, and at time t27, charges from the third even line, that is, photosensors 10-61 to 10-64, are transferred to the horizontal shift register 13 and read out.
The charges from the horizontal shift register 13 are transferred to the horizontal shift register 13 and read out. In this manner, the charges accumulated in the photosensors 10 on the even lines corresponding to the even fields are read out as horizontal line signals of the even fields during the period TB.

かくして前記奇数フィールドの水平ライン信号と上記偶
数フィールドの水平ライン信号とからなる1フレームの
水平ライン信号が読出される。
In this way, one frame of horizontal line signals consisting of the horizontal line signals of the odd field and the horizontal line signal of the even field is read out.

上記読出しが行なわれている期間において、フォトセン
サ10には次のフレームの光電荷の蓄積・イ    が
行なわれるが、第3図から明らかなように、本実施例に
おいては時点t28までの期間は前述したように、フォ
トセンサ10には光電荷の蓄積が行なわれない。そして
時点t28からの期間Tにおいて次のフレームの光電荷
の蓄積が行なわれる。
During the period during which the above readout is performed, photoelectric charges for the next frame are accumulated in the photosensor 10, but as is clear from FIG. 3, in this embodiment, the period up to time t28 is As described above, photoelectric charges are not accumulated in the photosensor 10. Then, in a period T from time t28, photocharges for the next frame are accumulated.

このように本実施例においては、奇数フィールドおよび
偶数フィールドに対応する奇数ラインおよび偶数ライン
上の各フォトセンサ10に、光像に応じた光電荷を1フ
レーム内の所定期間下において同時に生成蓄積させ、こ
れを上記各フォトセンサ10に隣接して設けられた垂直
シフトレジスタ11に同時に転送する。そして垂直シフ
トレジスタ11に移された電荷を高速転送し、奇数ライ
ン、偶数ラインの電荷を、′lI数ライン用蓄積レジス
タ12−1a〜12−4aと偶数ライン用蓄積レジスタ
12−1b〜12−4bとに振り分けて蓄積保持し、こ
の蓄積保持された電荷を奇数ライン電荷、偶数ライン電
荷の順に順次読出すようにしている。したがって同一タ
イミングで露光した各フィールドの蓄積電荷に基いた被
写体の画像を1フレームの画像として映出可能となる。
In this way, in this embodiment, photocharges corresponding to the optical image are simultaneously generated and accumulated in the photosensors 10 on the odd and even lines corresponding to the odd and even fields for a predetermined period within one frame. , which are simultaneously transferred to the vertical shift register 11 provided adjacent to each of the photosensors 10. Then, the charges transferred to the vertical shift register 11 are transferred at high speed, and the charges of the odd and even lines are transferred to the accumulation registers 12-1a to 12-4a for the number lines and the accumulation registers 12-1b to 12-4 for the even lines. 4b and accumulated and held, and the accumulated and held charges are sequentially read out in the order of odd line charges and even line charges. Therefore, it is possible to display an image of the subject based on the accumulated charges of each field exposed at the same timing as one frame image.

その結果、撮像素子自体にシャッター機能をもたせるよ
うにしたものでありながら、従来のように奇数フィール
ドと偶数フィールドとの露光タイミングのずれに起因す
る画質の劣化は全くなく、良好な静止画像を得ることが
できる。
As a result, although the image sensor itself has a shutter function, there is no deterioration in image quality caused by the difference in exposure timing between odd and even fields as in conventional methods, and good still images can be obtained. be able to.

なお本実施例では各垂直シフトレジスタ11−1〜11
−4に対応してそれぞれ奇数ライン用蓄積レジスタと偶
数ライン用蓄積レジスタとを並設するようにしたので、
上記蓄積レジスタ配設部の面積が、光電変換部の面積の
約1/2ですみ、チップサイズが小さくてよく、歩留り
が向上する利点がある。
Note that in this embodiment, each vertical shift register 11-1 to 11-1
-4, the storage registers for odd-numbered lines and storage registers for even-numbered lines are arranged in parallel.
The area of the storage register arrangement section is approximately 1/2 of the area of the photoelectric conversion section, which has the advantage of requiring a small chip size and improving yield.

次に本発明の他の実施例について説明する。第4図は本
発明の第2の実施例の構成を示すブロック図である。な
お第1図と同一部分には同一符号を付し、詳しい説咀は
省略する。
Next, other embodiments of the present invention will be described. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a second embodiment of the present invention. Note that the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals, and a detailed explanation will be omitted.

本実施例が前記第1の実施例と基本的に異なる点は、第
1の実施例では垂直シフトレジスタとして2相駆動CO
Dからなる垂直シフトレジスタ11を用いたのに対し、
本実施例では4相駆動CODからなる垂直シフトレジス
タ41を用いた点である。なおこれに伴って蓄積レジス
タおよび水平シフトレジスタも4相駆動に適合した蓄積
レジスタ42.水平シフトレジスタ43を用いている。
The fundamental difference between this embodiment and the first embodiment is that in the first embodiment, a two-phase drive CO2 is used as a vertical shift register.
Whereas the vertical shift register 11 consisting of D is used,
This embodiment uses a vertical shift register 41 consisting of a four-phase drive COD. In addition, along with this, the accumulation register and the horizontal shift register are also adapted to four-phase drive. A horizontal shift register 43 is used.

第5図は第2の実施例において用いられる垂直シフトレ
ジスタ41の部分の構造を示す図で、図中50はシリコ
ン基板、51はn層、52は5102111.53は電
極である。図示の如く、この垂直シフトレジスタ41は
4個の電極53ごとにそれぞれ4群の信号電荷を転送駆
動するようにした4相駆動式のCODからなっている。
FIG. 5 is a diagram showing the structure of a portion of the vertical shift register 41 used in the second embodiment, in which 50 is a silicon substrate, 51 is an n layer, 52 is 5102111, and 53 is an electrode. As shown in the figure, this vertical shift register 41 is composed of a four-phase drive type COD in which four groups of signal charges are transferred and driven for each of four electrodes 53, respectively.

このため、2相駆動CODの場合のように、電荷転送の
ためにn不純物の濃度を変化させるといった手段を必要
としない。したがって2相駆動CODを使用する場合よ
りも、素子自体の構成は簡単化し、製造は容易となる。
Therefore, unlike the two-phase drive COD, there is no need for changing the concentration of n impurity for charge transfer. Therefore, the structure of the element itself is simplified and manufacturing is easier than when using a two-phase drive COD.

なお、本実施例においては垂直シフトレジスタ41のセ
ルのピッチはフォトセンサ10のピッチの1/4となる
In this embodiment, the pitch of the cells of the vertical shift register 41 is 1/4 of the pitch of the photosensors 10.

このように構成された第2の実施例の動作を第6図およ
び第7図(a)〜(C)に示す波形図を適時参照しなが
ら説明する。なお第7図(a)。
The operation of the second embodiment configured as described above will be explained with reference to the waveform diagrams shown in FIG. 6 and FIGS. 7(a) to (C). In addition, FIG. 7(a).

(b)、(c)はそれぞれ第6図の期間7a。(b) and (c) are period 7a in FIG. 6, respectively.

Tb、Tcの拡大図である。第6図に示す如く、露光終
了時点の直前である時点t31にてφTがHレベルにな
ると、奇数ライン上のフォトセンサ10−11〜10−
14.10−31〜10−34.10−51〜10−5
4の蓄積電荷および偶数ライン上のフォトセンサー0−
21〜1o−24,10−41〜10−44.10−6
1〜10=64の蓄積電荷は、それぞれ対応する垂直シ
フトレジスター1−1〜11−4に転送される。このと
きφV1はHレベル、φV2〜φV4はLレベルである
ので、電荷はφV1が印加される電極下に蓄積される。
It is an enlarged view of Tb and Tc. As shown in FIG. 6, when φT becomes H level at time t31, which is just before the end of exposure, the photosensors 10-11 to 10- on the odd line
14.10-31~10-34.10-51~10-5
Accumulated charge of 4 and photosensor 0- on even lines
21~1o-24, 10-41~10-44.10-6
1 to 10=64 accumulated charges are transferred to the corresponding vertical shift registers 1-1 to 11-4, respectively. At this time, φV1 is at H level and φV2 to φV4 are at L level, so charges are accumulated under the electrode to which φV1 is applied.

次にφV1がLレベル、φV2がHレベルとなることに
より、電荷はφV2が印加された電極下に転送される。
Next, φV1 goes to L level and φV2 goes to H level, so that the charge is transferred below the electrode to which φV2 is applied.

以下、φVがHレベルとなる電極下に順次転送される。Thereafter, the data is sequentially transferred under the electrode where φV becomes H level.

垂直シフトレジスタ41により高速転送された電荷はφ
S1またはφS5を印加される蓄積レジスタ42に蓄積
される。奇数ライン上のフォトセンサからの電d 荷が垂直シフトレジスタ41によって転送されてきたと
きにはφS1がHレベル、φS5はLレベルであるため
、上記電荷は奇数ライン用蓄積レジスタのφS1印加l
!極下に転送され、以下φ82゜φS3.φS4の印加
電極下に順次転送される。
The charge transferred at high speed by the vertical shift register 41 is φ
It is accumulated in the accumulation register 42 to which S1 or φS5 is applied. When the charge d from the photosensor on the odd line is transferred by the vertical shift register 41, φS1 is at H level and φS5 is at L level, so the above charge is applied to φS1 of the odd line storage register.
! Transferred to the very bottom, below φ82゜φS3. The signals are sequentially transferred under the application electrode of φS4.

一方、偶数ライン上のフォトセンサからの電荷が垂直シ
フトレジスタ41によって転送されてきたときには、φ
S1がLレベル、φS5はHレベルであるため、上記電
荷は偶数ライン用蓄積レジスタのφS5印加電極下に蓄
積される。そして以下φ86.φ87.φS8の印加電
極下に順次転送される。
On the other hand, when charges from photosensors on even lines are transferred by the vertical shift register 41, φ
Since S1 is at L level and φS5 is at H level, the above charges are accumulated under the φS5 application electrode of the even line storage register. And below φ86. φ87. The signals are sequentially transferred under the application electrode of φS8.

このようにして奇数ライン電荷は奇数ライン用蓄積レジ
スタ42−1a〜42−4aに、また偶数ライン用蓄積
レジスタ42−1b〜42−4bに振り分けられて蓄積
される。
In this way, the odd line charges are distributed and accumulated in the odd line accumulation registers 42-1a to 42-4a and the even line accumulation registers 42-1b to 42-4b.

次に時点t32において、φS1がLレベル。Next, at time t32, φS1 goes to L level.

φV2〜φV4が順次Hレベルとなることにより、各奇
数ライン電荷が奇数ライン用蓄積レジスタ42のφS4
が印加されている電極下に移る。そして時点t33にお
いて第7図(b)に示すようにφS4がLレベルとなり
φH2がHレベルとなったとき、上記電荷は蓄積レジス
タ42から水平シフトレジスタ43へ転送される。この
あと、φH3、φH4,φH1・・・が順次Hレベルと
なることにより、出力端子16から1水平ラインの電荷
が水平ライン信号として出力される。この動作が奇数ラ
インの数だけ繰返されることにより、奇数フィールドの
水平ライン信号の読出しが終了する。
By sequentially setting φV2 to φV4 to H level, each odd line charge is transferred to φS4 of the odd line storage register 42.
Move under the electrode where is being applied. Then, at time t33, as shown in FIG. 7(b), when φS4 becomes L level and φH2 becomes H level, the charge is transferred from the storage register 42 to the horizontal shift register 43. After that, φH3, φH4, φH1, . By repeating this operation for the number of odd lines, reading out the horizontal line signals of the odd field is completed.

この間φS5〜φS8は変化しないので偶数ライン用蓄
積レジスタ42−1t)〜42−4bに蓄積されている
電荷はそのまま保持されている。
During this time, φS5 to φS8 do not change, so the charges stored in the even line storage registers 42-1t) to 42-4b are held as they are.

奇数ライン用蓄積レジスタ42−1a〜42−4aに蓄
積されていた電荷の読出しが終了し、時点t34に至る
と、今度はφS5がLレベルになり、φS6〜φS8が
順次Hレベルとなることにより、偶数ライン用蓄積レジ
スタ42−1b〜42−4bの蓄積電荷がφS8の印加
N極下に移る。
When reading out the charges stored in the odd line storage registers 42-1a to 42-4a is completed and reaches time t34, φS5 goes to L level, and φS6 to φS8 sequentially go to H level. , the accumulated charges in the even-numbered line accumulation registers 42-1b to 42-4b move below the applied N pole of φS8.

そして時点t35において第7図(C)に示すようにφ
S8がLレベルとなり、φH4がHレベルとなったとき
上記電荷は蓄積レジスタ42から水平シフトレジスタ4
3へ転送される。そしてこの後、φ)−11,φ)−1
2,φH3・・・が順次Hレベルとなることにより、1
水平ラインの電荷が出力端子16から水平ライン信号と
して出力される。この動作が偶数ラインの数だけ繰返さ
れることにより、偶数フィールドの水平ライン信号の読
出しが終了する。
Then, at time t35, as shown in FIG. 7(C), φ
When S8 becomes L level and φH4 becomes H level, the charge is transferred from the storage register 42 to the horizontal shift register 4.
Transferred to 3. And after this, φ)-11, φ)-1
2, φH3... become H level in sequence, 1
The charges on the horizontal line are output from the output terminal 16 as a horizontal line signal. By repeating this operation for the number of even lines, reading out the horizontal line signals of the even field is completed.

かくして、前記奇数フィールドの水平ライン信号と上記
偶数フィールドの水平ライン信号とからなる1フレーム
の水平ライン信号が読出される。
Thus, one frame of horizontal line signals consisting of the odd field horizontal line signals and the even field horizontal line signals is read out.

このように第2の実施例においては、4相駆肋CODか
らなる垂直シフトレジスタ41を用い、この垂直シフト
レジスタ41に対し、奇数ライン上および偶数ライン上
の各フォトセンサ10に生成蓄積された電荷を全く同時
に移し、これを高速度で蓄積レジスタ42へ転送して奇
数ライン電荷および偶数ライン電荷をそれぞれ奇数ライ
ン用蓄積レジスタおよび偶数ライン用蓄積レジスタに蓄
積し、奇数ライン電荷の読出し後において偶数ライン電
荷を読出すようにしたものである。したがってこの実施
例においても読出される各フィールドの水平ライン信号
は同一の露光タイミングにて−斉にフォトセンサ10に
蓄積された光電荷に基くものであるため、たとえ素子自
体にシャッター機能をもたせた場合でも前記第1の実施
例と同様に、露光のタイミングのずれに起因する画質の
劣化はなく、常にぶれのない良好な画質の画像を得るこ
とができる。
In this way, in the second embodiment, a vertical shift register 41 consisting of a four-phase driver COD is used. The charges are transferred at the same time and transferred at high speed to the storage register 42, and the odd line charges and even line charges are accumulated in the odd line charge storage register and the even line charge register, respectively. It is designed to read line charges. Therefore, in this embodiment as well, the horizontal line signals of each field read out are based on the photocharges accumulated in the photosensor 10 at the same exposure timing, so even if the element itself has a shutter function. Even in this case, as in the first embodiment, there is no deterioration in image quality due to a shift in exposure timing, and it is possible to always obtain a good quality image without blur.

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではない。Note that the present invention is not limited to the above embodiments.

たとえば前記実施例では撮像素子自体にシャッター機能
をもたせる手段として、オーバーフロードレインにより
フォトセンサ10の電荷を強制的に排出する手段を示し
たが、フォトセンサとしてMOS容」フォトダイオード
を用いた素子の場合には、上記フォトダイオードに加え
るセンサーゲート信号の0N−OFFによって素子シャ
ッター機能をもたせるようにしてもよい。このほか本発
明の要旨を変えない範囲で種々変形実施可、    能
であるのは勿論である。
For example, in the above embodiment, a means for forcibly discharging the charge of the photosensor 10 using an overflow drain was shown as a means for providing the image sensor itself with a shutter function, but in the case of an element using a MOS photodiode as the photosensor, Alternatively, an element shutter function may be provided by turning ON/OFF a sensor gate signal applied to the photodiode. It goes without saying that various other modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、奇数フィールドの水平ライン信号およ
び偶数フィールドの水平ライン信号が、同一露光タイミ
ングでフォトセンサに蓄積された光電荷に基いたものと
なるので、被写体がたとえ動きのある被写体であっても
、素子自体のシャッター効果により、ぶれのない、しか
も解像度の高い良好な画質の静止Wf4像を容易かつ安
定に得ることのできるccom像素子管素子できる。
According to the present invention, the horizontal line signals of odd-numbered fields and horizontal line signals of even-numbered fields are based on photocharges accumulated in the photosensor at the same exposure timing, so even if the subject is a moving subject, However, due to the shutter effect of the element itself, it is possible to create a CCOM image element tube element that can easily and stably obtain a static Wf4 image with no blur, high resolution, and good image quality.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図〜第3図は本発明の第1の実施例を示す図で、第
1図はCCD III fll素子の構成を示すブロッ
ク図、第2図(a)(b)は垂直シフトレジスタ部分の
構成を示す断面構造の模式図および操作パルス波形図、
第3図は動作説明用の波形図である。第4図〜第7図(
a)〜<C>は本発明の第2の実施例を示す図で、第4
図はccom像素子管素子を示すブロック図、第5図は
垂直シフトレジスタ部分の構造を示す断面図、第6図お
よび第7、図(a)〜(C)は動作説明用の波形図であ
る。 第8図および第9図は従来例を示す図で、第8図はcc
om像素子管素子を示すブロック図、第9図は動作説明
用の波形図である。 10・・・フォトセンサ、11.41・・・垂直シフト
レジスタ、12.42・・・蓄積レジスタ、13.43
・・・水平シフトレジスタ、14・・・フローティング
ディフュージョン、15・・・出力トランジスタ回路、
18・・・オーバーフロードレイン、19川転送ゲート
、20.50・・・シリコン基板、21・・・n不純物
層、22.52・・・5iOz膜、23.53・・・電
極。
1 to 3 are diagrams showing a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a CCD III full element, and FIGS. 2(a) and 3(b) are vertical shift register sections. A schematic diagram of the cross-sectional structure and an operation pulse waveform diagram showing the configuration of the
FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation. Figures 4 to 7 (
a) to <C> are diagrams showing the second embodiment of the present invention;
The figure is a block diagram showing the CCOM image element tube element, Figure 5 is a sectional view showing the structure of the vertical shift register part, Figures 6 and 7, and Figures (a) to (C) are waveform diagrams for explaining the operation. be. Figures 8 and 9 are diagrams showing conventional examples, and Figure 8 is a cc
A block diagram showing the OM image element tube element, and FIG. 9 are waveform diagrams for explaining the operation. 10...Photo sensor, 11.41...Vertical shift register, 12.42...Storage register, 13.43
...Horizontal shift register, 14...Floating diffusion, 15...Output transistor circuit,
18... Overflow drain, 19 River transfer gate, 20.50... Silicon substrate, 21... N impurity layer, 22.52... 5iOz film, 23.53... Electrode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  奇数フィールドに対応する奇数ラインおよび偶数フィ
ールドに対応する偶数ラインが交互に形成されるように
水平方向に複数の行をなしかつ垂直方向に複数の列をな
す如く光電荷生成蓄積可能な複数のフォトセンサをマト
リクス状に配設した光電変換部と、この光電変換部にお
ける前記奇数ライン上のフォトセンサおよび偶数ライン
上のフォトセンサに光像に応じた光電荷を1フレーム内
の所定期間において同時に生成蓄積させる手段と、この
手段により前記奇数ライン上のフォトセンサに生成蓄積
された奇数ライン電荷および前記偶数ライン上のフォト
センサに生成蓄積された偶数ライン電荷を各列毎に同時
に一括して受入れ可能な如く各列の各フォトセンサにそ
れぞれ二以上のセルを対応させて配設された垂直シフト
レジスタと、これら各垂直シフトレジスタによつてそれ
ぞれ高速転送される各列毎の前記奇数ライン電荷と偶数
ライン電荷とをそれぞれ別個に蓄積保持する如く設けら
れた蓄積レジスタと、これら蓄積レジスタに蓄積保持さ
れている前記奇数ライン電荷および偶数ライン電荷に基
いて奇数フィールドの水平ライン信号および偶数フィー
ルドの水平ライン信号からなる1フレームの水平ライン
信号を形成して出力する手段とを具備したことを特徴と
するCCD撮像素子。
A plurality of photos that can generate and store photoelectric charges are formed in a plurality of rows in the horizontal direction and in a plurality of columns in the vertical direction so that odd lines corresponding to odd fields and even lines corresponding to even fields are formed alternately. A photoelectric conversion section in which sensors are arranged in a matrix, and a photoelectric charge corresponding to an optical image are simultaneously generated in the photosensors on the odd-numbered lines and the photosensors on the even-numbered lines in this photoelectric conversion section during a predetermined period within one frame. means for accumulating, and by means of this means, the odd line charges generated and accumulated in the photosensors on the odd numbered lines and the even line charges generated and accumulated in the photosensors on the even numbered lines can be simultaneously received in a batch for each column. A vertical shift register is arranged such that two or more cells correspond to each photosensor in each column, and the odd line charge and even line charge of each column are transferred at high speed by each vertical shift register. an accumulation register provided to separately accumulate and hold line charges, and an odd field horizontal line signal and an even field horizontal line signal based on the odd line charges and even line charges accumulated and held in these accumulation registers; 1. A CCD image pickup device, comprising means for forming and outputting one frame of horizontal line signals consisting of signals.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0286122A2 (en) * 1987-04-10 1988-10-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Solid-state imaging device having high-speed shutter function
JPS6472669A (en) * 1987-09-14 1989-03-17 Toshiba Corp Solid-state image pickup element camera
JPH01105670A (en) * 1987-07-09 1989-04-24 Texas Instr Inc <Ti> Image sensor array for photography
EP0315778A2 (en) * 1987-10-09 1989-05-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Solid state image pickup apparatus
JPH01305923A (en) * 1988-06-02 1989-12-11 Topcon Corp Photographing device for eye

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57136873A (en) * 1981-02-18 1982-08-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Charge-transfer type solid-state image pickup device
JPS5969965A (en) * 1982-10-15 1984-04-20 Canon Inc Frame transfer type image pick-up element

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57136873A (en) * 1981-02-18 1982-08-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Charge-transfer type solid-state image pickup device
JPS5969965A (en) * 1982-10-15 1984-04-20 Canon Inc Frame transfer type image pick-up element

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0286122A2 (en) * 1987-04-10 1988-10-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Solid-state imaging device having high-speed shutter function
JPH01105670A (en) * 1987-07-09 1989-04-24 Texas Instr Inc <Ti> Image sensor array for photography
JPS6472669A (en) * 1987-09-14 1989-03-17 Toshiba Corp Solid-state image pickup element camera
EP0315778A2 (en) * 1987-10-09 1989-05-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Solid state image pickup apparatus
JPH01305923A (en) * 1988-06-02 1989-12-11 Topcon Corp Photographing device for eye

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