JPS62285465A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPS62285465A JPS62285465A JP61129589A JP12958986A JPS62285465A JP S62285465 A JPS62285465 A JP S62285465A JP 61129589 A JP61129589 A JP 61129589A JP 12958986 A JP12958986 A JP 12958986A JP S62285465 A JPS62285465 A JP S62285465A
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 15
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- CVOFKRWYWCSDMA-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-n-(2,6-diethylphenyl)-n-(methoxymethyl)acetamide;2,6-dinitro-n,n-dipropyl-4-(trifluoromethyl)aniline Chemical compound CCC1=CC=CC(CC)=C1N(COC)C(=O)CCl.CCCN(CCC)C1=C([N+]([O-])=O)C=C(C(F)(F)F)C=C1[N+]([O-])=O CVOFKRWYWCSDMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices 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
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Image Input (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
3、発明の詳細な説明
〔戚条上の利用分野〕
本発明は一体撮像装置に関し、待に二次元?v108型
ダイオードアレイと複数の一次元COD遅延線とを用い
て、画像処理に便利な信号出刃が得らrしる一体撮像装
置に関するものである。
ダイオードアレイと複数の一次元COD遅延線とを用い
て、画像処理に便利な信号出刃が得らrしる一体撮像装
置に関するものである。
二次元MO8型ダイオードアレイや二欠元CCD豐の一
体撮像素子は、半尋俸巣積回路技術の兄展に伴って、す
てにボ庭用VTRカメラに搭載ざn製品化でれている。
体撮像素子は、半尋俸巣積回路技術の兄展に伴って、す
てにボ庭用VTRカメラに搭載ざn製品化でれている。
さらに研究開発レベルで高督度化に依る゛電子スチルカ
メラ、高品位TV向に近づいた元辰がでれている。ま几
別の用途として工業計測用2画像信号処理用がある。
メラ、高品位TV向に近づいた元辰がでれている。ま几
別の用途として工業計測用2画像信号処理用がある。
二欠元画像消報の最も基礎的な処理方法としてフィルタ
リング処理がある。フィルタ操作は大きく分けて3つの
目的で用いらnる。その第一は対象とする照像の特徴抽
出をするもので、第二は雑音除去を目的として用いらn
1第三はフィルタによシ画像の持つ特徴を鮮明にする画
像の尖鋭化を行う几めに用いられる。
リング処理がある。フィルタ操作は大きく分けて3つの
目的で用いらnる。その第一は対象とする照像の特徴抽
出をするもので、第二は雑音除去を目的として用いらn
1第三はフィルタによシ画像の持つ特徴を鮮明にする画
像の尖鋭化を行う几めに用いられる。
例えば第二の雑音除去の平滑化操作の最も簡単な方法は
、表1に示す様な、ある点(i、j)を中心とし友3X
3画素の平方領域の各点のdUの□i 平均値を求めて、新しいdl、度f(i、j)とする方
法で、これは 表1に示す3X3画累領域の各点の一度に与える係数を
示しており、この場合すべて点は均等に加算し、七の後
9で割って平均値を水めることを意味している。表1に
示すような原画像上のめる領域の一度1直の組み合せに
よシ構成ぼれるフィルタは空間フィルタといり詐る。
、表1に示す様な、ある点(i、j)を中心とし友3X
3画素の平方領域の各点のdUの□i 平均値を求めて、新しいdl、度f(i、j)とする方
法で、これは 表1に示す3X3画累領域の各点の一度に与える係数を
示しており、この場合すべて点は均等に加算し、七の後
9で割って平均値を水めることを意味している。表1に
示すような原画像上のめる領域の一度1直の組み合せに
よシ構成ぼれるフィルタは空間フィルタといり詐る。
従来、二次元MUS型ダイオードプレイにおいてこの種
の信号処理を行うことは、第5図に示す様に二次元Mt
JS型ダイオードプレイ刀1らの信号出力−11よりズ
リアンプ12で為ら時系列信号として出力し、サンプル
ホールド1mjM13 、 A/D変侯変成回路14て
フレームメモリ15に画像信号を蓄積した後、画像信号
をフレームメモリ15から再度読み出し画像信号処理が
行なれていた。
の信号処理を行うことは、第5図に示す様に二次元Mt
JS型ダイオードプレイ刀1らの信号出力−11よりズ
リアンプ12で為ら時系列信号として出力し、サンプル
ホールド1mjM13 、 A/D変侯変成回路14て
フレームメモリ15に画像信号を蓄積した後、画像信号
をフレームメモリ15から再度読み出し画像信号処理が
行なれていた。
1几二次元CCDK−一いて、第6図に示す様に水平シ
フトレジスタ181 .182 .183が3個連続し
ており、水平シフトレジスタ18.は二行前の信号電荷
を蓄積し、18!は一行前の信号 11RL荷を蓄、
演できる。ま之水平シフトレジスタ18□。
フトレジスタ181 .182 .183が3個連続し
ており、水平シフトレジスタ18.は二行前の信号電荷
を蓄積し、18!は一行前の信号 11RL荷を蓄、
演できる。ま之水平シフトレジスタ18□。
18、.183の後段の3伝速段にそnぞれ信号電荷を
非破壊に抗み出すことが出来るフローティングアンプ1
9□−□〜193−3 を待っている。
非破壊に抗み出すことが出来るフローティングアンプ1
9□−□〜193−3 を待っている。
これにより3X3i[lj素の出力が得らn1画像1ぎ
号処理が行なわれてい友。
号処理が行なわれてい友。
上述した従来の二次元1’vl CJ S型ダイオード
アレイの画像信号処理は、二次元MO8型ダイオードア
レイの外部のA / D K 俟回路、フレームメモリ
尋で行うので、高価なA/D回路を用いることやフレー
ムメモリを用いるので周辺回路が複雑になるという欠点
がある。
アレイの画像信号処理は、二次元MO8型ダイオードア
レイの外部のA / D K 俟回路、フレームメモリ
尋で行うので、高価なA/D回路を用いることやフレー
ムメモリを用いるので周辺回路が複雑になるという欠点
がある。
また二次元C(、”Dでは画像信号処理をできる出力信
号が得られるが、二妖CCDの転送は並列(Paral
lel)ai送したのち直列(Serial)転送が行
なわれる。この為に部分的に画像処理を行うためにはア
クセスタイムが長くかかるという欠点がある。
号が得られるが、二妖CCDの転送は並列(Paral
lel)ai送したのち直列(Serial)転送が行
なわれる。この為に部分的に画像処理を行うためにはア
クセスタイムが長くかかるという欠点がある。
本発明の固体撮像装置は、二次元MtJS型ダイオード
アレイと、その信号出力線に信号電荷を非破壊的にat
み出すフローティングアンプを待ったN個の一次元CO
D遅延線を同一チップ内で接続し、NXN画素の1言号
′区圧を同時に出力出来る端子とを有している。
アレイと、その信号出力線に信号電荷を非破壊的にat
み出すフローティングアンプを待ったN個の一次元CO
D遅延線を同一チップ内で接続し、NXN画素の1言号
′区圧を同時に出力出来る端子とを有している。
不発明の固体撮像装置は、水平方向および垂直方向に配
置さnた画素列と、水平方向のN行の画素列全同時に選
択しN11iilの垂直信号線に信号電荷を移し、、、
d ?:に、N行づつ選択してイテく第1のスイッチ手
段と、N1園の垂直信号線からlljJ次N1面の水平
猪号線に信号uL荷を−す第2のスイッチ手段と、N段
の谷転送段に信号′1荷を非破壊に読み出すことができ
るアンプを持つN個の電荷転送素子と、へ個の垂直信号
線から一対一に対応するN 11!+の電荷転送素子へ
・1園号dL前を転送する回路と、N個の1荷転送素子
のアンプよ#)NxN画素の信号電圧を出力する端子と
を具備することを特徴とする。
置さnた画素列と、水平方向のN行の画素列全同時に選
択しN11iilの垂直信号線に信号電荷を移し、、、
d ?:に、N行づつ選択してイテく第1のスイッチ手
段と、N1園の垂直信号線からlljJ次N1面の水平
猪号線に信号uL荷を−す第2のスイッチ手段と、N段
の谷転送段に信号′1荷を非破壊に読み出すことができ
るアンプを持つN個の電荷転送素子と、へ個の垂直信号
線から一対一に対応するN 11!+の電荷転送素子へ
・1園号dL前を転送する回路と、N個の1荷転送素子
のアンプよ#)NxN画素の信号電圧を出力する端子と
を具備することを特徴とする。
次に、不発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の第1の実施例の固体撮像装置を等−回
路で表し九二次元の模式図でるる。二次元M(JS型ダ
イオードアレイの一部の3X3画累(垂直スイッチング
トランジスタ125、−1〜125 フォトダイオ
ード126 〜1263.。
路で表し九二次元の模式図でるる。二次元M(JS型ダ
イオードアレイの一部の3X3画累(垂直スイッチング
トランジスタ125、−1〜125 フォトダイオ
ード126 〜1263.。
3−3.1−1
水平スイッチング・トランジスタ127□−1〜127
3−8)と各−行と1対1に対応する各転送段に信号電
荷を非破壊説み出し出来るフローティジグアンプを持っ
た3ビツト遅延用CCυ134゜1343刀λら構成さ
nる。
3−8)と各−行と1対1に対応する各転送段に信号電
荷を非破壊説み出し出来るフローティジグアンプを持っ
た3ビツト遅延用CCυ134゜1343刀λら構成さ
nる。
この!iIQ作について第1図、第2図の3ビツトCC
I)の11′r面図および第3図の出力波形図を用いて
説明する。第1図に2いて、フォトダイオードの読み出
しは垂直出力線124Kから1243’!で3行同時に
速択嘔れ、次に水平出力線130里から13031で順
欠選択さnることに虞って行なわれる。この動作に工す
、フォトダイオード126 から126 の信
号電荷は信号出力線1311に順次送シ出てれ、フォト
ダイオード126□−1から126 の信号電荷は
信号出力線1312にj@次送り出され、フォトダイオ
ード1263−1から1263−3の信号を荷は信号出
力M131gに順次送り出さnる。第2図(a) 、
(b)は第1図に示す1行用の信号出力線1311が信
号出力ゲート205に接続された3ビプトCCDのA−
A’線断面図とそのポテンシャル図である。3行全ての
動作について述べると複雑となるので以下、フォトダイ
オード1261−1 から126□−3の1行の3画素
について説明する。フォトダイオード126 をtから
126 で発生した信号電荷は信号出力線1311
の電位変化となる。この電位変化が1i!号入力ゲー)
205に印加されており、入力ダイオード203と人力
ゲート204を用いて3ビツトCUD1341に各フォ
トダイオードと対応した信号′wLfrとして入力部れ
る。信号電荷は3−相で転送されフローティングゲート
直下に米た時にフローティングゲートアンプ135
135 1351−1. 1−2. l−
3を 介して出力端子136 136 1361−1
. 1−2. 1−3に 同時に出力嘔詐る。このことを第3図(al(blに示
す。すなわち、フォトダイオード126 1261
−1. 1−4゜ 126□−3の信号は時系列に出力され交信号列(波形
2271 )であっ几ものが同時刻に波形229、−
1229 229 で示されるように出力嘔
れ1−2.1−3 る。
I)の11′r面図および第3図の出力波形図を用いて
説明する。第1図に2いて、フォトダイオードの読み出
しは垂直出力線124Kから1243’!で3行同時に
速択嘔れ、次に水平出力線130里から13031で順
欠選択さnることに虞って行なわれる。この動作に工す
、フォトダイオード126 から126 の信
号電荷は信号出力線1311に順次送シ出てれ、フォト
ダイオード126□−1から126 の信号電荷は
信号出力線1312にj@次送り出され、フォトダイオ
ード1263−1から1263−3の信号を荷は信号出
力M131gに順次送り出さnる。第2図(a) 、
(b)は第1図に示す1行用の信号出力線1311が信
号出力ゲート205に接続された3ビプトCCDのA−
A’線断面図とそのポテンシャル図である。3行全ての
動作について述べると複雑となるので以下、フォトダイ
オード1261−1 から126□−3の1行の3画素
について説明する。フォトダイオード126 をtから
126 で発生した信号電荷は信号出力線1311
の電位変化となる。この電位変化が1i!号入力ゲー)
205に印加されており、入力ダイオード203と人力
ゲート204を用いて3ビツトCUD1341に各フォ
トダイオードと対応した信号′wLfrとして入力部れ
る。信号電荷は3−相で転送されフローティングゲート
直下に米た時にフローティングゲートアンプ135
135 1351−1. 1−2. l−
3を 介して出力端子136 136 1361−1
. 1−2. 1−3に 同時に出力嘔詐る。このことを第3図(al(blに示
す。すなわち、フォトダイオード126 1261
−1. 1−4゜ 126□−3の信号は時系列に出力され交信号列(波形
2271 )であっ几ものが同時刻に波形229、−
1229 229 で示されるように出力嘔
れ1−2.1−3 る。
同様に地の7オトダイ万一ド126 〜1263゜の信
号電荷が同時に出力端子136□−1〜1363−3に
出力される。この結果3×3の画素信号が電圧変換され
、時系列信号(直列)から並列1に号(亜列)に変換さ
n1画像信号処理に便利に出力される。
号電荷が同時に出力端子136□−1〜1363−3に
出力される。この結果3×3の画素信号が電圧変換され
、時系列信号(直列)から並列1に号(亜列)に変換さ
n1画像信号処理に便利に出力される。
以上の説明は3×3画素のみで説明を行ったが、NxN
画累画素拡張が可能である。また3×3画素の7号処理
後のモニタへの出力画1には3:1のインターレースと
なるが、M(JS型ダイオードアレイはCODと異なり
任意(ランダム)にアクセスできアクセスタイムが短い
ので画像の部分的信号処理でのアクセスが速く行える利
点がある。
画累画素拡張が可能である。また3×3画素の7号処理
後のモニタへの出力画1には3:1のインターレースと
なるが、M(JS型ダイオードアレイはCODと異なり
任意(ランダム)にアクセスできアクセスタイムが短い
ので画像の部分的信号処理でのアクセスが速く行える利
点がある。
第4図は2$1:発明の第2の表漉例の模式図である。
第4図は二次元jVIUs型ダイオードプレイの信号
4出力線131..131..1313と一次元CCD
遅延線1341 .1342 .1343 との接続を
インバーター141 .1412 .141s とMO
Sスイッチ1421 .142..1423で行う。
4出力線131..131..1313と一次元CCD
遅延線1341 .1342 .1343 との接続を
インバーター141 .1412 .141s とMO
Sスイッチ1421 .142..1423で行う。
この実施例では二次型MUS型ダイオードアレイから一
仄元C(、’D遅延線へ信号電荷の転送が信号電荷とし
て送れるため、電圧変換を利用した入力部が不用となる
利点がめる。
仄元C(、’D遅延線へ信号電荷の転送が信号電荷とし
て送れるため、電圧変換を利用した入力部が不用となる
利点がめる。
以上説明し7’Cように本発明は、二次元M(JS型ダ
イオードアレイの信号出力線に、各転送段毎に13号電
荷を非破壊的に読み出すアンプを持ったN1(2)の−
矢元C(、’D遅延線を接続することにより、NxNI
[kl累の信号電荷を電圧変換し、へ行N列の時系列信
号をNXN1固の出力端子に同時に出力できるため、画
像信号のフィルタリング処理が簡便に、またランダムな
部分画素の処理が速く出来る効果がある。
イオードアレイの信号出力線に、各転送段毎に13号電
荷を非破壊的に読み出すアンプを持ったN1(2)の−
矢元C(、’D遅延線を接続することにより、NxNI
[kl累の信号電荷を電圧変換し、へ行N列の時系列信
号をNXN1固の出力端子に同時に出力できるため、画
像信号のフィルタリング処理が簡便に、またランダムな
部分画素の処理が速く出来る効果がある。
第1図は本発明の第1の実施例を示す模式図、第2図(
a)(blFi第1図A−A’ 、dの断面図とポテン
i@5図、第6図にそnぞれ従来の固体撮像装置を示す
模式図である。 1・・・・・・垂直レジスタ、2・・・・・・出力線、
3・・・・・・インタレース回路、4・・・・・・垂直
出力線、5・・・・・・垂直スイッチング・トランジス
タ、6・・・・・・フォトダイオード、7・・・・・・
垂直信号−,8・・・・・・水平スイッチング・トラン
ジスタ、9・・・・・・水平出力線、10・・・・・・
水平シフトレジスタ、11・・・・・・信号出力縁、1
2・・・・・・プリアンプ、13・・・・・・サンプル
ホールド回路、14・・・・・・A/D変侯回路、15
・・・・・・フレームメモリ、124・・・・・・垂直
出力?lA、125・・・・・・垂直スイッチングトラ
ンジスタ、126・山・・フォトダイオード、127・
・・・・・水平スイッチング・トランジスタ、128・
・・・・・水平信号線、129・・・・・・垂直スイッ
チング・トラン・/スタ、130・・・・・・水平出力
線、131・・・・・・信号出力線、132・・・・・
・人力ドレイン、133・・・・・・入力部、134・
・・・・・3ビツトCCD−1135・・・・・・70
−ティングアンプ、136・・・・・・出力端子、13
7・・・・・・出力ドレイン、138・・・・・・リセ
ット・トランジスタ、39・・・・・・リセットパルス
、140・・・・・・リセットドレイン。 代理人 弁理士 内 原 晋 ゛。
a)(blFi第1図A−A’ 、dの断面図とポテン
i@5図、第6図にそnぞれ従来の固体撮像装置を示す
模式図である。 1・・・・・・垂直レジスタ、2・・・・・・出力線、
3・・・・・・インタレース回路、4・・・・・・垂直
出力線、5・・・・・・垂直スイッチング・トランジス
タ、6・・・・・・フォトダイオード、7・・・・・・
垂直信号−,8・・・・・・水平スイッチング・トラン
ジスタ、9・・・・・・水平出力線、10・・・・・・
水平シフトレジスタ、11・・・・・・信号出力縁、1
2・・・・・・プリアンプ、13・・・・・・サンプル
ホールド回路、14・・・・・・A/D変侯回路、15
・・・・・・フレームメモリ、124・・・・・・垂直
出力?lA、125・・・・・・垂直スイッチングトラ
ンジスタ、126・山・・フォトダイオード、127・
・・・・・水平スイッチング・トランジスタ、128・
・・・・・水平信号線、129・・・・・・垂直スイッ
チング・トラン・/スタ、130・・・・・・水平出力
線、131・・・・・・信号出力線、132・・・・・
・人力ドレイン、133・・・・・・入力部、134・
・・・・・3ビツトCCD−1135・・・・・・70
−ティングアンプ、136・・・・・・出力端子、13
7・・・・・・出力ドレイン、138・・・・・・リセ
ット・トランジスタ、39・・・・・・リセットパルス
、140・・・・・・リセットドレイン。 代理人 弁理士 内 原 晋 ゛。
Claims (1)
- 水平方向および垂直方向に配置された画素列と、前記
水平方向のN行の画素列を同時に選択しN個の垂直信号
線に信号電荷を移し順次N行づつ選択して行く第1のス
イッチ手段と、N個の垂直信号線から順次N個の水平信
号線に信号電荷を移す第2のスイッチ手段と、N段の各
転送段に信号電荷を非破壊に読み出すことができるアン
プを持つN個の電荷伝送素子と、前記N個の垂直信号線
から一対一に対応するN個の電荷伝送素子へ信号電荷を
転送する回路と、前記N個の電荷伝送素子のアンプより
N×N画素の信号電圧を出力する端子とを具備すること
を特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61129589A JPS62285465A (ja) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61129589A JPS62285465A (ja) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62285465A true JPS62285465A (ja) | 1987-12-11 |
Family
ID=15013179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61129589A Pending JPS62285465A (ja) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62285465A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5604364A (en) * | 1983-07-02 | 1997-02-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric converter with vertical output lines |
-
1986
- 1986-06-03 JP JP61129589A patent/JPS62285465A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5604364A (en) * | 1983-07-02 | 1997-02-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric converter with vertical output lines |
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