JPS63267068A - Solid-state image pickup device - Google Patents

Solid-state image pickup device

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Publication number
JPS63267068A
JPS63267068A JP62101257A JP10125787A JPS63267068A JP S63267068 A JPS63267068 A JP S63267068A JP 62101257 A JP62101257 A JP 62101257A JP 10125787 A JP10125787 A JP 10125787A JP S63267068 A JPS63267068 A JP S63267068A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
horizontal
transfer
level voltage
register
voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP62101257A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumio Nagumo
名雲 文男
Tetsuo Kumesawa
粂沢 哲郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP62101257A priority Critical patent/JPS63267068A/en
Publication of JPS63267068A publication Critical patent/JPS63267068A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make chrominance components of plural horizontal lines simultaneity so as to output them by providing plural read registers and simultaneously reading signal charges of plural lines. CONSTITUTION:Lights receiving elements 2, 2...2, transfer registers 5, 5...5 transferring the signal charges accumulated in the light receiving elements 2, 2...2 and plural read registers 10 and 11 reading the signal charges transferred by the transfer registers 5, 5...5 are provided. With plural read registers 10 and 11, the signal charges of plural horizontal lines are simultaneously read. With using and applying a single plate type filter array for a single plate type color camera, the chrominance components of plural horizontal lines are made simultaneity so as to be outputted, whereby it comes to be unnecessary to provide a one horizontal delay circuit and make the chrominance components of plural horizontal lines simultaneity. Thus, a signal processing circuit can be simplified.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〕  一 本発明は例えば単板式カラーカメラに使用して好適な固
体撮像装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a solid-state imaging device suitable for use in, for example, a single-panel color camera.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は受光素子と、この受光素子に蓄積される信号電
荷を転送する転送レジスタと、この転送レジスタによっ
て転送されくる信号電荷を読み出す複数の読出しレジス
タとを備え、これら複数の続出しレジスタによって複数
の水平ラインの信号電荷を同時に読み出す様にしたこと
により、信号処理回路を単純化できる様にすると共に全
画素“続。
The present invention includes a light-receiving element, a transfer register that transfers signal charges accumulated in the light-receiving element, and a plurality of readout registers that read out the signal charges transferred by the transfer register. By reading out the signal charges of the horizontal lines simultaneously, the signal processing circuit can be simplified and all pixels can be connected.

出しにも対応できる様にしたものである。It is designed so that it can also be used for delivery.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、単板式カラーカメラに使用される固体撮像装置と
して第8図にその平面構造を概略的に示す様なものが提
案されている。
Conventionally, a solid-state imaging device for use in a single-panel color camera has been proposed, the planar structure of which is schematically shown in FIG.

この固体撮像装置は、いわゆるインターライン転送方式
を採用すや固体撮像装置であってP型シリコン基板(1
)の表面側にホトダイオードからなる受光素子(2) 
(2)・・・(2)がマトリクス状に492(垂直)X
510  (水平)個配されてなる受光部(3)が設け
られ、この受光部(3)面に被写体像を結像させ、この
悸写体像の明度に対応した信号電荷を各受光素子(2)
 (2)・−(2)に蓄積させる様になされている。こ
の場合、この受光部(3)面上には第3図に示す様な4
92(垂直)X510(水平)個の色フィルタをモザイ
ク状に配してなる色フイルタアレイ(匂が配され、この
色フイルタアレイ(勾の各色フィルタを各受光素子(2
1(2)・・・(2)に対応させて、各フィルタを通過
してくる色光に基づく信号電荷を各受光素子(2) (
2)・・・(2)に蓄積させる様になされている。尚、
この色フイルタアレイ(4)は第1水平ラインL1及び
第2水平ラインL2に夫々G(緑)、B(青)、G・・
・Bの原色フィルタを配すると共に第1水平ラインL1
及び第4水平ラインL4に夫々G、 R(赤)、G・・
・Rの原色フィルタを配し、第5水平ラインL11以降
はこの配列を繰り返して構成されているものである。
This solid-state imaging device adopts the so-called interline transfer method and is a solid-state imaging device with a P-type silicon substrate (1
) on the surface side of the photodiode (2)
(2)...(2) is arranged in a matrix of 492 (vertical)
510 (Horizontally) Individually arranged light receiving sections (3) are provided, a subject image is formed on the surface of the light receiving section (3), and a signal charge corresponding to the brightness of this pulsating object image is sent to each light receiving element ( 2)
(2)・−(2) are stored. In this case, on the surface of this light receiving part (3) there are 4
A color filter array consisting of 92 (vertical) x 510 (horizontal) color filters arranged in a mosaic pattern.
1(2)...(2), the signal charge based on the colored light passing through each filter is transmitted to each light receiving element (2) (
2) It is configured to accumulate in (2). still,
This color filter array (4) has G (green), B (blue), G... on the first horizontal line L1 and the second horizontal line L2, respectively.
・A primary color filter of B is arranged and the first horizontal line L1
and G, R (red), G... on the fourth horizontal line L4, respectively.
- R primary color filters are arranged, and this arrangement is repeated from the fifth horizontal line L11 onwards.

またマトリクス状に配された受光素子(2) (2)・
・・(2)の各列毎に転送レジスタをなす電荷結合素子
(以下、CODという)からなるいわゆる垂直レジスタ
(5) (5)・・・(5)が設けられ、各受光素子(
2) (2)・・・(2)に蓄積される信号電荷をフレ
ーム蓄積方式(フレーム読出し方式)によって読出し、
即ち各受光素子(2)(2)・・・(2)に蓄積される
信号電荷を1フイールド毎に交互の水平ライン毎に読み
出してインターレースを行い、この信号電荷を垂直方向
、即ち紙面下方に向かって転送させる様になされている
In addition, light-receiving elements (2) (2) arranged in a matrix
...(2) A so-called vertical register (5) (5) consisting of a charge-coupled device (hereinafter referred to as COD) which forms a transfer register is provided for each column of (2), and each light receiving element (
2) Read out the signal charges accumulated in (2)...(2) using a frame accumulation method (frame readout method),
That is, the signal charges accumulated in each light-receiving element (2) (2)...(2) are read out every alternate horizontal line for each field, interlaced, and the signal charges are transferred vertically, that is, downward in the plane of the paper. It is designed to be transmitted towards the target.

また、この垂直レジスタ(51(5)・・・(5)の出
力側に読出しレジスタをなすCCDからなる水平レジス
タ(6)が設けられ、垂直レジスタ(5) (り)−・
・(5)によって転送されてくる信号電荷を1水平ライ
ン毎に水平方向、即ち紙面左側に向かって転送させる様
になされている。
In addition, a horizontal register (6) consisting of a CCD serving as a read register is provided on the output side of the vertical register (51(5)...(5)), and the vertical register (5) (51(5)...
- The signal charge transferred by (5) is transferred horizontally, ie, toward the left side of the page, every horizontal line.

また、この水平レジスタ(6)の出力側には例えばフロ
ーティング・ディフェージ日ン・アンブリファイヤ(F
loating diffusion amplifi
er)からなる出力部(刀が設けられ、水平レジスタ(
6)によって転送されてくる信号電荷に基づく画像信号
をこの出力部(7)から導出した出力端子(8)に出力
させる様になされている。
Further, on the output side of this horizontal register (6), for example, a floating dephasing amplifier (F
floating diffusion amplifier
er) consists of an output section (a sword is provided, and a horizontal register (
An image signal based on the signal charge transferred by 6) is outputted to an output terminal (8) derived from this output section (7).

ここに、この固体撮像装置においては、受光部(3)面
上に第3図に示す様な色フイルタアレイ(4)が配され
ると共にフレーム蓄積方式によるインターレースが行わ
れるので、この出力端子(8)には、第9図に示す様に
第1フィールド時、第1水平ラインL1のG、B、G、
−Bの色信号、第3水平ラインL3のG、R,G、・・
・Rの色信号、・・・第491水平ラインL 411の
G、R,G、・−Rの色信号が順次出力され、引き続く
第2フィールド時には第2水平ラインL2のG、B、G
、・・・Bの色信号、第4水平ラインL4のG、R,G
、・・・Rの色信号、・・・第492水平ラインL4S
LのG、R,G、・・・lくの色信号が順次出力される
。そして、第3フイールド以降は、この第1フイールド
及び第2フイールドにおけると同様の読み出しが繰り返
される。
In this solid-state imaging device, a color filter array (4) as shown in FIG. 8), as shown in FIG. 9, in the first field, G, B, G,
-B color signal, third horizontal line L3 G, R, G,...
・R color signal, ... 491st horizontal line L 411 G, R, G, .
,...B color signal, G, R, G of the fourth horizontal line L4
,...R color signal,...492nd horizontal line L4S
L, G, R, G, . . . 1 color signals are sequentially output. Then, from the third field onward, the same reading as in the first field and the second field is repeated.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところで、斯る従来の固体撮像装置においては、G信号
はすべての水平ラインで得られるが、R信号とB信号は
水平ライン毎に順次出力される。従って、斯る従来の固
体撮像装置を使用する単板式カラーカメラにおいては、
例えば第1θ図に示す様に前後する水平ラインを同時化
した後、所定のサンプリングを行うことによってR,G
、B信号を得、その後、このR,G、B信号を所定のエ
ンコーダに供給して複合カラー信号となす様にされてい
る。このため、斯る単板式カラーカメラにおいては、前
後する水平ラインの色信号を同時化するための1水平期
間遅延回路を必要とし、その分、信号処理回路が複雑に
なるという不都合があった。
Incidentally, in such a conventional solid-state imaging device, the G signal is obtained on all horizontal lines, but the R signal and the B signal are sequentially output for each horizontal line. Therefore, in a single-chip color camera using such a conventional solid-state imaging device,
For example, as shown in Fig. 1θ, after synchronizing the preceding and following horizontal lines, R, G
, B signals are obtained, and then these R, G, and B signals are supplied to a predetermined encoder to form a composite color signal. For this reason, such a single-chip color camera requires a one-horizontal period delay circuit for synchronizing the color signals of the preceding and succeeding horizontal lines, which has the disadvantage of complicating the signal processing circuit accordingly.

また斯る固体撮像装置においては、高解像度の画像を得
るために1フイールド毎に全画素を読み出し得る様にす
ることが要請されている。
Further, in such a solid-state imaging device, in order to obtain a high-resolution image, it is required to be able to read out all pixels in each field.

本発明は、斯る点に鑑み、上述の不都合を解消すると共
に全画素読出しにも対応できる様にした固体撮像装置を
提供することを目的とする。
In view of the above, it is an object of the present invention to provide a solid-state imaging device that eliminates the above-mentioned disadvantages and is also capable of supporting all-pixel readout.

(問題点を解決するための手段〕 本発明による固体撮像装置は、例えば第1図及び第2図
に示す様に、受光素子(2) (2)・・・(2)とこ
の受光素子(2) (2)−・・(2)に蓄積される信
号電荷を転送する転送レジスタ(5) (5)・・・(
5)と、この転送レジスタ(5) (5)・・・(5)
によって転送されくる信号電荷を読み出す複数の読出し
レジスタ(10)  (11)とを備え、これら複数の
読出しレジスタ(10)  (11)によって複数の水
平ラインの信号電荷を同時に読み出す様にしたものであ
る。
(Means for Solving the Problems) The solid-state imaging device according to the present invention includes a light receiving element (2) (2)...(2) and a light receiving element (2) as shown in FIGS. 1 and 2, for example. 2) Transfer register (5) that transfers the signal charge accumulated in (2)-...(2) (5)...(
5) and this transfer register (5) (5)...(5)
It is equipped with a plurality of readout registers (10) (11) for reading out the signal charges transferred by the above, and the signal charges of a plurality of horizontal lines can be read out simultaneously by the plurality of readout registers (10) (11). .

〔作用〕[Effect]

斯る本発明においては、複数の続出しレジスタ(10)
  (11)を設け、複数ラインの信号電荷を同時に読
み出す様にされているので、例えば第3図に示す単板式
色フイルタアレイ(4)を使用して単板式カラーカメラ
に通用する場合、複数の水平ラインの色信号は同時化さ
れて出力される。
In the present invention, a plurality of successive registers (10)
(11) is provided so that the signal charges of multiple lines can be read out simultaneously. For example, when using the single-chip color filter array (4) shown in Fig. 3 for use in a single-chip color camera, multiple lines The horizontal line color signals are synchronized and output.

(実施例) 以下、第1図〜第7図を参照して、本発明による固体撮
像装置の一実施例につき説明しよう0本例においては、
2水平ラインの信号電荷を同時に読み出し得る様になし
たインターライン転送方式の固体撮像装置につき説明す
る。尚、第1図及び第2図において、第8図に対応する
部分には同一符号を付す。
(Embodiment) Hereinafter, an embodiment of the solid-state imaging device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7. In this example,
An interline transfer type solid-state imaging device that can read signal charges of two horizontal lines at the same time will be described. In FIGS. 1 and 2, parts corresponding to those in FIG. 8 are given the same reference numerals.

本例においては、第1図に示す様にP型シリコン基板(
1)の表面側にホトダイオードからなる受光素子(2)
 (2)・−(2)をマトリクス状に例えば492(垂
直)X510(水平)個配してなる受光部(3)を設け
、この受光部(3)面上に被写体像を結像させ、この被
写体像の明度に応じた信号電荷を各受光素子(2) (
2)・・・(2)に蓄積できる様にする。この場合、受
光部(3)面上に第3図に示す492(垂直)x510
(水平)個の色フィルタをモザイク状に配してなる色フ
イルタアレイ(4)を配し、この色フイルタアレイ(4
)の各色フィルタを各受光素子(2) (2)−・・(
2)に対応させ、各色フィルタを通過してくる色光に基
づく信号電荷を各受光素子(2) (2)・・・(2)
に蓄積できる様にする。この色フイルタアレイ(4)は
第1水平ラインL1及び第2水平ラインL2に夫々G、
B、G、・・・Bの原色フィルタを配すると共に第3水
平ラインL3及び第4水平ラインL4に夫々G、R,G
、−・・Rの原色フィルタを配し、第5水平ライン以降
はこの配列を繰り返して構成する。
In this example, a P-type silicon substrate (
A light receiving element (2) consisting of a photodiode is placed on the surface side of 1).
(2) - (2) is provided in a matrix of, for example, 492 (vertical) x 510 (horizontal) light receiving sections (3), and a subject image is formed on the surface of this light receiving section (3), A signal charge corresponding to the brightness of this subject image is transferred to each light receiving element (2) (
2) Make it possible to accumulate in (2). In this case, 492 (vertical) x 510 pixels as shown in FIG.
A color filter array (4) consisting of (horizontal) color filters arranged in a mosaic pattern is arranged.
) for each color filter on each light-receiving element (2) (2)-...(
2), the signal charge based on the colored light passing through each color filter is transmitted to each light receiving element (2) (2)...(2)
so that it can be stored in This color filter array (4) has G on the first horizontal line L1 and the second horizontal line L2, respectively.
B, G, . . . B primary color filters are arranged, and G, R, G are arranged on the third horizontal line L3 and the fourth horizontal line L4, respectively.
, -...R primary color filters are arranged, and this arrangement is repeated from the fifth horizontal line onwards.

またマトリクス状に配した受光素子(2) (2)−・
・(2)の各列毎に転送レジスタをなすCODからなる
垂直レジスタ(5) (5)・・・(5)を設け、各受
光素子(2)(2)・・・(2)に蓄積される信号電荷
をフレーム蓄積方式(フレーム読出し方式)により読み
出し、即ち各受光素子(2) (2)・・・(2)に蓄
積される信号電荷を1フイールド毎に、交互の水平ライ
ン毎に、例えば第1フィールド時は第1水平ラインL1
、第3水平ラインL3・・・第491水平ラインL 4
11 tの受光素子(2)(2)・・・セ)の信号電荷
を読み出し、第2フィールド時は第2水平ラインL2、
第4水平ラインL4・・・第492水平ラインL4@2
の受光素子(2)(2)−(2)の信号電荷を読み出す
ことによってインターレースを行い、この信号電荷を垂
直方向に、即ち紙面下方に向かって転送できる様にする
。この場合、この垂直レジスタ(5) (5)・・・(
5)は、いわゆる4相駆動方式により駆動できる様にす
る。具体的には第2図にその一部を示す様にP型シリコ
ン基板(1)の表面側にN型領域からなる電荷転送領域
(12)  (12)・・・(12)設けると共にこの
電荷転送領域(12)  (12)−(12)上に5i
(h層からなる絶縁層を介して多結晶シリコンからなる
転送型th (13At )  (13^2)(13A
3 )  (13A鴫)を設け(この図は最終ビットの
転送電極のみを示す)、この転送電極(13Al(13
^2)  < 13A3)  (13A4)に第4図A
〜第4図りに示す第4相駆動パルスφv1.φV21φ
V3 +φv4を供給できる様にする。尚、(3G)は
チャンネルストップ領域を示す。
In addition, light receiving elements arranged in a matrix (2) (2) -
・A vertical register (5) (5)...(5) consisting of COD forming a transfer register is provided for each column of (2), and the data is accumulated in each light receiving element (2)(2)...(2). The signal charge stored in each light receiving element (2) (2)...(2) is read out by the frame accumulation method (frame readout method), that is, the signal charge accumulated in each light receiving element (2) (2)...(2) is read out for each field and for each alternate horizontal line. , for example, in the first field, the first horizontal line L1
, third horizontal line L3...491st horizontal line L4
11 Read out the signal charges of the light receiving elements (2) (2) .
4th horizontal line L4...492nd horizontal line L4@2
Interlacing is performed by reading out the signal charges of the light-receiving elements (2) (2)-(2), and the signal charges can be transferred vertically, that is, downward in the plane of the paper. In this case, this vertical register (5) (5)...(
5) enables driving by a so-called four-phase drive system. Specifically, as shown in FIG. 2, a charge transfer region (12) (12)...(12) consisting of an N-type region is provided on the surface side of a P-type silicon substrate (1), and this charge transfer region is provided. 5i on transfer area (12) (12)-(12)
(Transfer type th (13At) (13^2) (13A
3) (13A) is provided (this figure shows only the transfer electrode of the final bit), and this transfer electrode (13Al(13A) is provided).
^2) < 13A3) Figure 4 A in (13A4)
~4th phase drive pulse φv1. shown in the fourth diagram. φV21φ
Make it possible to supply V3 +φv4. Note that (3G) indicates a channel stop area.

また垂直レジスタ(6) (6)・・・(5)の出力側
に第1のゲート部(14)を設け、この第1のゲート部
(14)を介してCODからなる第1の水平レジスタ(
10)′を設けると共に第2のゲート部(15)を介し
て同じ<CODからなる第2の水平レジスタ(11)を
設ける。
Further, a first gate section (14) is provided on the output side of the vertical register (6) (6)...(5), and a first horizontal register consisting of COD is connected via this first gate section (14). (
10)' and a second horizontal register (11) of the same <COD is provided via the second gate part (15).

ここに第1のゲート部(14)は第2図に示す様に垂直
レジスタ(5) (5)・・・(5)の電荷転送領域を
なすN型領域(12)  (12)・−(12)に連な
るN型領域(16)  (16)−(16)を形成し、
このN型領域(16)  (16)−・・(16)をゲ
ート領域とすると共にこのN型領域(16)  (16
)・−(16)上に絶縁層を介して多結晶シリコンから
なるゲート電極(17)を設け、このゲート電極(17
)に第4図Eに示す第1のゲートパルスφG1を供給す
ることによって) 垂直レジスタ(り) (5)・−U
S)の電荷転送領域(12)  (12)・・・(12
)を転送されてくる信号電荷を第1の水平レジスタ(1
1に転送できる様にする。
Here, the first gate part (14) is an N-type region (12) (12), which forms the charge transfer region of the vertical register (5) (5)...(5), as shown in FIG. 12) form an N-type region (16) (16)-(16),
This N type region (16) (16) - (16) is used as a gate region, and this N type region (16) (16
)・-(16) is provided with a gate electrode (17) made of polycrystalline silicon via an insulating layer, and this gate electrode (17
) by supplying the first gate pulse φG1 shown in FIG. 4E to the vertical register (ri) (5)・-U
S) charge transfer region (12) (12)...(12
) is transferred to the first horizontal register (1
Make it possible to transfer to 1.

また第1の水平レジスタαlは第2図に示す様に水平方
向に延在するN型領域(18)を第1のゲート部(14
)のゲート領域(16)  (16)−・・(16)に
接する様にして設け、このN型領域(18)を電荷転送
領域とすると共にこの電荷転送領域(18)上に絶縁層
を介して多結晶シリコンからなる転送電極(19S1)
 (19Tt) (1952) (19T2)・・・(
1951)  (19T1 )を設け、転送電極(19
St )(19TL ) ・・・(19St )  (
19TL )及び(1952)(19T2 )・・・(
1952)  (19T2 )に夫々第4図F及び第4
図Hに示す2相駆動パルスφH1及びφH2を供給し、
垂直レジスタ(51(5)・・・(5)から転送されて
くる信号電荷を水平方向、即ち紙面左側に向かって転送
できるようにする。この場合、転送電極(1951) 
 (1952)及びコf)転送電極(19St )(1
952)の下方の電荷転送領域(’ 18Sz )(1
8S2 )が夫々いわゆるストレージ電極及びストレー
ジ領域となる様にすると共に転送電極< 19Tz )
  (19T2 )及びこの転送電極(19ft )(
19T2 )の下方の電荷転送領域(18Tt )(1
8T2 )を夫々いわゆるトランスファ電極及びトラン
スファ領域となる様にする。ここに本例においては転送
電極(19St )  (19S2 )の下方の電荷転
送領域(1851)  (18S2 )の不純物濃度を
転送電極(19Tz )  (19h )の下方の電荷
転送領域(18Tz )  (18T2 )の不純ダ勿
り濃度よりも濃くなる様にして転送電極(19Sz )
  (1952)及びこの転送電極(19Sz )  
(19S2 )下の電荷転送領域(18Sx )  (
18S2 )を夫々ストレージ電極及びストレージ領域
となすと共に転送電極(19Tx )  (19T2 
)及びこの転送電極(19Tl )(19丁2)下の電
極転送領域(18Tt )  (18T2 )を夫々ト
ランスファ電極及びトランスファ領域となし、信号電荷
転送時、電荷転送領域(18Ss )及び(1852)
のポテンシャルレベルが夫々電荷転送領域(18Tl 
)及び(18T2 )のボテ、ンシャルレベルよりも深
くなる様にする。
Further, the first horizontal register αl connects the N-type region (18) extending in the horizontal direction to the first gate portion (14) as shown in FIG.
) is provided so as to be in contact with the gate region (16) (16)--(16), and this N-type region (18) is used as a charge transfer region, and an insulating layer is provided on this charge transfer region (18). Transfer electrode made of polycrystalline silicon (19S1)
(19Tt) (1952) (19T2)...(
1951) (19T1) and transfer electrodes (19T1) were provided.
St ) (19TL) ... (19St) (
19TL) and (1952) (19T2)...(
1952) (19T2) in Figures 4F and 4, respectively.
Supplying two-phase drive pulses φH1 and φH2 shown in Figure H,
The signal charges transferred from the vertical registers (51(5)...(5) can be transferred in the horizontal direction, that is, toward the left side of the page. In this case, the transfer electrodes (1951)
(1952) and cof) Transfer electrode (19St) (1
952) below the charge transfer region ('18Sz) (1
8S2) become the so-called storage electrode and storage area, respectively, and the transfer electrode <19Tz)
(19T2) and this transfer electrode (19ft) (
Charge transfer region (18Tt) (19T2) below
8T2) to become a so-called transfer electrode and a transfer region, respectively. Here, in this example, the impurity concentration of the charge transfer region (1851) (18S2) below the transfer electrode (19St) (19S2) is calculated as the impurity concentration of the charge transfer region (18Tz) (18T2) below the transfer electrode (19Tz) (19h). Transfer electrode (19Sz) so that the impurity concentration is higher than that of
(1952) and this transfer electrode (19Sz)
(19S2) Lower charge transfer region (18Sx) (
18S2 ) as a storage electrode and a storage area, respectively, and a transfer electrode (19Tx ) (19T2
) and the electrode transfer regions (18Tt) (18T2) under these transfer electrodes (19Tl) (19C2) are used as transfer electrodes and transfer regions, respectively, and during signal charge transfer, the charge transfer regions (18Ss) and (1852)
The potential level of each charge transfer region (18Tl
) and (18T2), so that they are deeper than the horizontal level.

また第2の水平レジスタ(11)は、第1の水平レジス
タ(10)の電荷転送領域(18)に平行するN型領域
からなる電荷転送領域(20)を設けると共にこの電荷
転送領域(20)上に絶縁層を介して転送電極(21S
x)  (21Tl)  (2152)  (21T2
)・・・(21Sx )  (21Tz )を設けるこ
とによって構成し、転送電極(21Sz )  (21
丁1)及び(21S* )(21T2 )に夫々第4図
F及び第4図Hに示す2相駆動パルスφ%41及びφH
2を供給することによって第1のゲート部(14)、第
1の水平レジスタ部(10)及び第2のゲート部(15
)を介して転送されてくる信号電荷を水平方向、即ち紙
面左側に向かって転送できる様にする。この場合、この
@2の水平レジスタ(11)の転送電極(21SL )
(21Tl )  (2152)  (21T2 )は
夫々第1の水平レジスタ(10)の転送電極(19S&
 )  (19Tt )(1952)  (19T2 
)と一体として形成すると共に転送電極(21S1) 
 (2152)及び(21Tt )(21T2 )が夫
々ストレージ電極及びトランスファ電極となる様にする
。即ち、第1の水平レジスタ(10)と同様に転送電極
(21Sz )  (2152)の下方のm荷転送領域
(20St )  (2052)をストレージ領域とす
ると共に転送電極(21T1)(21T2 )の下方の
電荷転送領域(20Tt )(20T2 )をトランス
ファ領域となす様にする。
Further, the second horizontal register (11) is provided with a charge transfer region (20) consisting of an N-type region parallel to the charge transfer region (18) of the first horizontal register (10), and this charge transfer region (20) A transfer electrode (21S
x) (21Tl) (2152) (21T2
)...(21Sx ) (21Tz ), and transfer electrodes (21Sz ) (21
1) and (21S*) (21T2), two-phase drive pulses φ%41 and φH shown in FIGS. 4F and 4H, respectively, are applied.
2, the first gate section (14), first horizontal register section (10) and second gate section (15
) so that the signal charge transferred through the gate can be transferred in the horizontal direction, that is, toward the left side of the page. In this case, the transfer electrode (21SL) of this @2 horizontal register (11)
(21Tl) (2152) (21T2) are the transfer electrodes (19S & 2) of the first horizontal register (10), respectively.
) (19Tt) (1952) (19T2
) and the transfer electrode (21S1).
(2152) and (21Tt) (21T2) become a storage electrode and a transfer electrode, respectively. That is, similarly to the first horizontal register (10), the m load transfer area (20St) (2052) below the transfer electrodes (21Sz) (2152) is used as a storage area, and the area below the transfer electrodes (21T1) (21T2) is used as a storage area. The charge transfer regions (20Tt) (20T2) are made to serve as transfer regions.

また第1の水平レジスタ(10)と第2の水平レジスタ
(11)との間に設けられる第2のゲート部(15)は
、第1のゲート部(14)のゲート領域(16)(16
)・・・(16)に接続された第1の水平レジスタ(1
0)のストレージ領域(1BSL )  (18S1 
)・・・(18Sz )とこのストレージ領域(18S
t )(18Si)・・・(1851)の半ビツト前の
第2の水平レジスタ<t、n>のストレージ領域(20
52)(2032)・・・(2032)とをN型領域(
22)  (22)・・・(22)で接続し、このN型
領域(22)  (22)・・・(22)をゲート領域
とし、また、このゲート領域(22)  (22)・・
・(22)以外の領域についてはP型  。
Further, the second gate section (15) provided between the first horizontal register (10) and the second horizontal register (11) is connected to the gate region (16) (16) of the first gate section (14).
)...(16) is connected to the first horizontal register (1
0) storage area (1BSL) (18S1
)...(18Sz) and this storage area (18Sz)
t)(18Si)...Storage area (20
52) (2032)...(2032) and the N-type region (
22) (22)...(22), this N-type region (22) (22)...(22) is used as a gate region, and this gate region (22) (22)...
- P type for areas other than (22).

不純物を拡散してなるチャンネルストップ領域(23)
  (23)・・・(23)となすと共にこれらN型領
域(22)  (22)−・・(22)及びチャンネル
ストップ領域(23)  (23)・・−(23)上に
絶縁層を介して多結晶シリコンからなるゲート電極(2
4)を設けることによって構成し、このゲート電極(2
4)に第4図Gに示す第2のゲートパルスφG2を供給
して信号電荷を第1の水平レジスタ(10)から第2の
水平レジスタ(11)に転送できる様にする。
Channel stop region (23) formed by diffusing impurities
(23)...(23) and on these N-type regions (22) (22)--(22) and channel stop regions (23) (23)...-(23) via an insulating layer. gate electrode (2) made of polycrystalline silicon.
4), and this gate electrode (2
4), the second gate pulse φG2 shown in FIG. 4G is supplied so that the signal charge can be transferred from the first horizontal register (10) to the second horizontal register (11).

また第1の水平レジスタ(10)及び第2の水平レジス
タ(11)の出力側に夫々フローティング・デイフユー
ジヨン・アンブリファイヤからなる第1の出力部(25
)及び第2の出力部(26)を設けると共にこれら第1
の出力部(25)及び第2の出力部(26)から第1の
出力端子(27)及び第2の出力端子(28)を導出す
る。
Furthermore, a first output section (25) consisting of a floating diffusion amplifier is provided on the output side of the first horizontal register (10) and the second horizontal register (11), respectively.
) and a second output section (26), and these first
A first output terminal (27) and a second output terminal (28) are derived from the output section (25) and the second output section (26).

次に第4図〜第7図を参照して本例の固体撮像装置の動
作につき説明する。
Next, the operation of the solid-state imaging device of this example will be explained with reference to FIGS. 4 to 7.

本例の固体撮像装置においては、受光素子(2) (2
)・・・(2)に蓄積された信号電荷は垂直ブランキン
グ期間にこの受光素子(2) (2)・・・(2)から
垂直レジスタ+5) 15)・・・(5)に読み出され
、その後、水平ブランキング期間を利用して第1の水平
レジスタ(lO)及び第2の水平レジスタ(11)に向
かって転送される。ここに第1フィールド時においては
、奇数ラインL1゜Ls・・・L、4szの受光素子(
2) (2)−(21の信号電荷が垂直レジスタ(5)
 (5)・−(5)に読み出され、これが第1の水平レ
ジスタ(10)及び第2の水平レジスタ(11)に転送
される。また第2フィールド時には偶数ラインL2 *
 L4 ・・・Lss*の受光素子(2) (2)−(
21の信号電荷が垂直レジスタ(6) (5)・−(6
)に読み出され、この信号電荷が水平レジスタ(9)に
転送され、第3フイールド以降はこの第1フィールド時
及び第2フィールド時の動作が繰り返される。
In the solid-state imaging device of this example, the light receiving element (2) (2
)...The signal charge accumulated in (2) is read out from this light receiving element (2) (2)...(2) to the vertical register +5) 15)...(5) during the vertical blanking period. The data is then transferred to the first horizontal register (10) and the second horizontal register (11) using the horizontal blanking period. Here, in the first field, the light receiving elements (
2) (2) - (21 signal charge is vertical register (5)
(5).-(5) and transferred to the first horizontal register (10) and the second horizontal register (11). Also, in the second field, even number line L2 *
L4...Lss* light receiving element (2) (2)-(
21 signal charges are vertical register (6) (5)・-(6
), this signal charge is transferred to the horizontal register (9), and from the third field onward, the operations during the first field and the second field are repeated.

ここに第5図は、第2図におけるv−v ’線に沿った
P型シリコン基板(1)の表面領域のポテンシャルレベ
ルを実線(29)で示すことにより第1フィールド時に
おける第1水平ラインの左端の受光素子り2)に蓄積さ
れた信号電荷Q1−1及び第3水平ラインの左端の受光
素子(2)に蓄積された信号電荷Q3−1が夫々第2の
水平レジスタ(11)及び第1の水平レジスタ(10〉
に転送されていく様子を示したものであり、第5図Aは
第4図に示す水平ブランキング期間に成った時点t1で
の状態、即ち信号電荷Q1−1と信号電荷Q3−1とが
夫々垂直レジスタ(5)の最終ビットの電荷転送領域(
12)及び緩終ビットの1ビツト前の電荷転送領域(1
2)に転送されてきた状態を示している。この時点t1
では、第4図に示す様に転送電極(13at >(13
A2 )にハイレベル電圧VWが供給され、転送電極(
13八3)(13A4)にはローレベル電圧VLが供給
されるので、信号電荷Q1−1は最終ビットの転送電極
(13AL )  (13A2 )の下の電荷転送領域
(12)に蓄積され、信号電荷Q3−1は最終ビットの
1ビツト前の転送電極(13Az )(13A゛2 )
の下の電荷転送領域(12)に蓄積される。
Here, FIG. 5 shows the potential level of the surface area of the P-type silicon substrate (1) along the v-v' line in FIG. The signal charge Q1-1 accumulated in the leftmost light receiving element (2) of the third horizontal line and the signal charge Q3-1 accumulated in the leftmost light receiving element (2) of the third horizontal line are transferred to the second horizontal register (11) and First horizontal register (10>
FIG. 5A shows the state at time t1 when the horizontal blanking period shown in FIG. The last bit charge transfer area (
12) and the charge transfer area 1 bit before the slow ending bit (1
2) shows the state transferred. At this point t1
Now, as shown in Fig. 4, the transfer electrode (13at > (13
A2 ) is supplied with high level voltage VW, and the transfer electrode (
Since low level voltage VL is supplied to 1383) (13A4), signal charge Q1-1 is accumulated in the charge transfer region (12) under the transfer electrode (13AL) (13A2) of the final bit, and the signal charge Charge Q3-1 is the transfer electrode (13Az) (13A゛2) one bit before the final bit.
is stored in the charge transfer region (12) below.

その後、信号電荷Q t−1は第2の水平レジスタ(1
1)に転送され、また信号電荷Q3−1は第1の水平レ
ジスタ(10)に転送されるが、以下、先ず信号電荷Q
1−1の転送につき説明する。
After that, the signal charge Q t-1 is transferred to the second horizontal register (1
1), and the signal charge Q3-1 is also transferred to the first horizontal register (10).
The transfer of 1-1 will be explained.

時点tiの後、時点t2で転送型8i(13As )の
電圧がローレベル電圧VLからハイレベル電圧VHとさ
れ、続いて時点t3で転送電極(13^1)の電圧がハ
イレベル電圧VHからローレベル電圧VLとされ、続い
て時点L4で転送電極(13A4 )の電圧がローレベ
ル電圧VLからハイレベル電圧VHとされ、続いて時点
tsで転送電極(13A2 )の電圧がハイレベル電圧
VHからローレベル電圧VLとされるので、電荷転送領
域(12)のポテンシャル状態は第5図B、第5図C及
び第5図りに示す状態を経て第5図Eに示す状態になり
、゛信号電荷Q1−1は同じく第5図B、第5図C及び
第5図りに示す様に転送されて第5図Eに示す様に転送
電極(13^3)(13A4)下の電荷転送領域(12
)に蓄積される。
After time ti, at time t2, the voltage of transfer type 8i (13As) changes from low level voltage VL to high level voltage VH, and then at time t3, the voltage of transfer electrode (13^1) changes from high level voltage VH to low level. Then, at time L4, the voltage of the transfer electrode (13A4) changes from the low level voltage VL to the high level voltage VH, and then at time ts, the voltage of the transfer electrode (13A2) changes from the high level voltage VH to the low level. Since the level voltage is VL, the potential state of the charge transfer region (12) passes through the states shown in FIGS. 5B, 5C, and 5, and becomes the state shown in FIG. -1 is also transferred as shown in FIGS. 5B, 5C and 5th diagram, and as shown in FIG. 5E, the charge transfer region (12
).

次に時点t6で第1のゲート部(14)のゲート電極(
17)の電圧がローレベル電圧VLからハイレベル電圧
VHとされるので、信号電荷Q1−1は時点t1のとき
からハイレベル電圧VH’が供給されている第1の水平
レジスタ(10)のストレージ領域(18SL )に転
送される。
Next, at time t6, the gate electrode (
17) is changed from the low level voltage VL to the high level voltage VH, the signal charge Q1-1 is stored in the first horizontal register (10) to which the high level voltage VH' has been supplied since time t1. The data is transferred to the area (18SL).

次に時点t7で転送電極(13A3 )の電圧がハイレ
ベル電圧VHからローレベル電圧VLとされ、続いて時
点t$で転送電極(13A4 )の電圧がハイレベル電
圧VHからローレベル電圧VLとされ、続いて時点t 
10で第1のゲート部(14)のゲート電極(17)の
電圧がハイレベル電圧vI4からローレベル電圧VLと
されると共に第2のゲート部(15)のゲート電極(2
4)の電圧がローレベル電圧VL”からハイレベル電圧
V )I#とされるので、ポテンシャル状態は第5図G
及び第5図Iに示す状態を経て第5図Jに示す状態とな
り、信号電荷Q1−1は同じく第5図Jに示す様に第1
の水平レジスタ(10)のストレージ領域(1851)
と第2のゲート部(15)のゲート領域(22)にまた
がって蓄積される様になる。
Next, at time t7, the voltage of the transfer electrode (13A3) is changed from high level voltage VH to low level voltage VL, and then at time t$, the voltage of transfer electrode (13A4) is changed from high level voltage VH to low level voltage VL. , followed by time t
At step 10, the voltage of the gate electrode (17) of the first gate part (14) is changed from the high level voltage vI4 to the low level voltage VL, and the voltage of the gate electrode (2) of the second gate part (15) is changed from the high level voltage vI4 to the low level voltage VL.
4) is changed from the low level voltage VL'' to the high level voltage V)I#, so the potential state is as shown in Figure 5G.
After passing through the state shown in FIG. 5I, the state shown in FIG.
Storage area (1851) of horizontal register (10) of
and is accumulated across the gate region (22) of the second gate portion (15).

次に時点t 1にで第1の水平レジスタ(10)のスト
レージ電極(19Si)の電圧がハイレベル電圧■H′
からローレベル電圧vL′とされ、続いて時点t 12
で第2の水平レジスタ(11)のストレージ電極(21
32)の電圧がローレベル電圧VL′からハイレベル電
圧vH′とされ、続いて時点113で第2のゲート部(
15)のゲート電極(24)の電圧がハイレベル電圧v
H′からローレベル電圧vL′とされるので、信号電荷
Q1−1は時点t 11で第5図Kに示す様に第2のゲ
ート部(15)のゲート領域(22)に蓄積され、続い
て時点t12で第5図りに示す様に第2のゲート部(1
5)のゲート領域(22)と第2の水平レジスタ(11
)のストレージ領域(2OS2 )とにまたがって蓄積
され、続いて時点t 13で第5図Mに示す様に第2の
水平レジスタ(11)のストレージ領域(2052)に
蓄積され、以後、水平有効期間になるまでどの状態が維
持される。この様にして第1水平ラインL1の左端の受
光素子(2)に蓄積された信号電荷Q1−1は第2の水
平レジスタ(11)に転送される。
Next, at time t1, the voltage of the storage electrode (19Si) of the first horizontal register (10) becomes a high level voltage ■H'
to the low level voltage vL', and then at time t 12
storage electrode (21) of the second horizontal register (11) at
32) is changed from the low level voltage VL' to the high level voltage vH', and then at time 113 the voltage at the second gate section (
The voltage of the gate electrode (24) of 15) is a high level voltage v
Since the low level voltage VL' is applied from H', the signal charge Q1-1 is accumulated in the gate region (22) of the second gate part (15) at time t11 as shown in FIG. At time t12, the second gate part (1
5) gate area (22) and the second horizontal register (11
), and then at time t13, as shown in FIG. 5M, it is stored in the storage area (2052) of the second horizontal register (11). Which state will be maintained until the end of the period? The signal charge Q1-1 accumulated in the leftmost light receiving element (2) of the first horizontal line L1 in this manner is transferred to the second horizontal register (11).

次に第3水平ラインL3の左端の受光素子(2)に蓄積
された信号電荷Q3−xの転送につき説明する。
Next, the transfer of the signal charge Q3-x accumulated in the leftmost light receiving element (2) of the third horizontal line L3 will be explained.

この信号電荷Q)−1は時点t1で最終ビットの1ビツ
ト前の転送電極(13Az )  (13A2 )下の
電荷転送領域(12)に蓄積されるが、その後、時点t
2で転送電極(13^3)の電圧がローレベル電圧VL
からハイレベル電圧VHとされ、続いて時点t3で転送
電極(13Az )の電圧がハイレベル電圧VWからロ
ーレベル電圧VLとされ、続いて時点t4で転送電極(
13A4 )の電圧がローレベル電圧VLからハイレベ
ル電圧VHとされ、続いて時点t6で転送電極(13^
2)の電圧がハイレベル電圧VHからローレベル電圧V
Lとされ、続いて時点t6で転送電極(13Az )の
電圧がローレベル電圧VLからハイレベル電圧VWとさ
れ、続いて時点を丁で転送電極(13A3 )の電圧が
ハイレベル電圧VHからローレベル電圧VLとサレ、続
いて時点t・で転送電極(13A2 )の電圧がローレ
ベル電圧VLからハイレベル電圧vHとサレ、続いて時
点t11で転送電極(13^4)の電圧がハイレベル電
圧vHからローレベル電圧VLとサレ、続いて時点tt
oで転送電極(13^3)の電圧がローレベル電圧VL
からハイレベル電圧VWとされ、続いて時点t 11で
転送電極(13^1)の電圧がハイレベル電圧vHか゛
らローレベル電圧VLとされ、続いて時点112で転送
電極(13A4 )の電圧がローレベル電圧VLからハ
イレベル電圧VHとされ、続いて時点t L3で転送電
極(13A2 )の電圧がハイレベル電圧VHからロー
レベル電圧VLとされるので、ポテンシャル状態は第5
図B〜第5図りに示す状態を経て第5図Mに示す状態に
なり、信号電荷Q3−1は同じく第5図B〜第5図りに
示す様に転送されて時点tzsでは第5図Mに示す様に
最終ピットの転送電極(13A3 )  (13^鴫)
下の電荷転送領域(12)に蓄積される。
This signal charge Q)-1 is accumulated in the charge transfer region (12) under the transfer electrode (13Az) (13A2) one bit before the final bit at time t1, but after that, at time t1
2, the voltage of the transfer electrode (13^3) is low level voltage VL
Then, at the time t3, the voltage of the transfer electrode (13Az) is changed from the high level voltage VW to the low level voltage VL, and then at the time t4, the voltage of the transfer electrode (13Az) is changed from the high level voltage VW to the low level voltage VL.
The voltage of the transfer electrode (13A4) is changed from the low level voltage VL to the high level voltage VH, and then at time t6 the voltage of the transfer electrode (13A4) is changed from the low level voltage VL to the high level voltage VH.
2) voltage changes from high level voltage VH to low level voltage V
Then, at time t6, the voltage of the transfer electrode (13Az) changes from the low level voltage VL to the high level voltage VW, and then at the time t6, the voltage of the transfer electrode (13A3) changes from the high level voltage VH to the low level. The voltage at the transfer electrode (13A2) decreases from the low level voltage VL to the high level voltage vH at time t.Then, at time t11, the voltage at the transfer electrode (13^4) decreases to the high level voltage vH. to the low level voltage VL, and then to the time tt.
At o, the voltage of the transfer electrode (13^3) is low level voltage VL
Then, at the time t11, the voltage of the transfer electrode (13^1) is changed from the high level voltage vH to the low level voltage VL, and then at the time 112, the voltage of the transfer electrode (13A4) is changed to the low level voltage VW. The level voltage VL is changed to the high level voltage VH, and then at time tL3, the voltage of the transfer electrode (13A2) is changed from the high level voltage VH to the low level voltage VL, so the potential state is the fifth potential state.
The state shown in FIG. 5M is reached after passing through the states shown in FIGS. As shown in the figure, the final pit transfer electrode (13A3) (13^鴫)
It is stored in the lower charge transfer region (12).

次に時点t 14で第1のゲート部(14)のゲート電
極(17)の電圧がローレベル電圧VLからハイレベル
電圧VHとされるので、信号電荷Q3−1はこの時点t
14で第5図Nに示す様に第1の水平レジスタ(10)
のストレージ領域(1BSL)に転送される。
Next, at time t14, the voltage of the gate electrode (17) of the first gate section (14) is changed from the low level voltage VL to the high level voltage VH, so the signal charge Q3-1 is increased at the time t14.
14 and the first horizontal register (10) as shown in FIG.
is transferred to the storage area (1BSL).

次に時点t 1gで転送電極(13A3 )の電圧がハ
イレベル電圧V N−7からローレベル電圧Vt、とさ
れ、続いて時点tstaで第1の水平レジスタ(10)
のストレージ電極(1951)の電圧がローレベル電圧
■L′からハイレベル電圧vH′とされ、続いて時点t
tyで転送電極(13A4 )の電圧がハイレベル電圧
VWからローレベル電圧VLとされ、続いて時点tll
lで第1のゲート部(14)のゲート電極(17)の電
圧がハイレベル電圧VHからローレベル電圧VLとされ
、続いて時点t zsで第1の水平レジスタ(10)の
ストレージ電極(19Sc )の電圧がハイレベル電圧
vH′からローレベル電圧VL’とされるので、ポテン
シャル状態は第5図0、第5図P、第5図Q及び第5図
R(第6図A)に示す状態を経て第5図S(第6図B)
に示す様に変化し、この結果、信号電荷Q 3− tは
第1の水平レジスタ(10)のストレージ領域(18S
z )から同じく第1の水平レジスタ(10)のストレ
ージ領域(1852)に転送される。この様にして信号
電荷Q3−1はc5tの水平レジスタ(10)に転送さ
れてストレージ領域(1852)に蓄積される。なお、
この第5図において、Q5−1はWS5水平ラインL6
の左端の受光素子(2)に蓄積された信号電荷を示し、
Q7−1は第7水平ラインt、yの左端の受光素子(2
)に蓄積された信号電荷を示す。
Next, at time t1g, the voltage of the transfer electrode (13A3) is changed from the high level voltage VN-7 to the low level voltage Vt, and then at time tsta, the voltage of the first horizontal register (10) is changed from the high level voltage VN-7 to the low level voltage Vt.
The voltage of the storage electrode (1951) is changed from the low level voltage ■L' to the high level voltage vH', and then at time t
At time tll, the voltage of the transfer electrode (13A4) is changed from high level voltage VW to low level voltage VL, and then at time tll.
At time l, the voltage of the gate electrode (17) of the first gate part (14) is changed from the high level voltage VH to the low level voltage VL, and then at the time tzs, the voltage of the gate electrode (17) of the first horizontal register (10) is changed from the high level voltage VH to the low level voltage VL. ) is changed from high level voltage vH' to low level voltage VL', the potential states are shown in Figure 5 0, Figure 5 P, Figure 5 Q, and Figure 5 R (Figure 6 A). Figure 5 S (Figure 6 B) after the state
As a result, the signal charge Q3-t is transferred to the storage area (18S) of the first horizontal register (10).
z ) to the storage area (1852) of the first horizontal register (10). In this way, the signal charge Q3-1 is transferred to the horizontal register (10) of c5t and accumulated in the storage area (1852). In addition,
In this FIG. 5, Q5-1 is the WS5 horizontal line L6
shows the signal charge accumulated in the leftmost photodetector (2),
Q7-1 is the light receiving element (2
) indicates the accumulated signal charge.

本例の固体撮像装置においては、この様にして第3水平
ラインL3のすべての受光素子(2) (2)・・・(
2)に蓄積された信号電荷及び第1水平ラインL1のす
べての受光素子(2) (2)・・・(2)に蓄積され
た信号電荷が夫々第1の水平レジスタ(10)のストレ
ージ領域(18S2)  (1852)・・・(18S
2)及び第2の水平レジスタ(11)のストレージ領域
(20S2 )(2052)・・・(2052)に転送
されて蓄積されるが、その後、時点t20で水平有効期
間になると、第1の水平レジスタ(10)及び第2の水
平レジスタ(11)に第4図F及び第4図Hに示す高速
の2相駆動パルスφH1及びφH2が供給されるので、
第1の水平レジスタ(10)に蓄積された第3水平ライ
ンL3の信号電荷及び第2の水平レジスタ(11)に蓄
積された第1水平ラインL1の信号電荷は夫々°第1の
出力部(25)及び第2の出力部(26)に転送される
。ここに本例においては、第3図に示す様な色フイルタ
アレイ(勾を設けているので、第1の出力端子(27)
には第7図Aに示す様に第3水平ラインL3のG、R,
G・・・Rの色信号が得られ、第2の出力端子(28)
には第7図Bに示す様に第1水平ラインL1のG、B、
G・・・Bの色信号が得られ、以後、第1の出力端子(
27)には第7水平ラインL7のG、R,G−Rの色信
号、…第491水平ラインL4sxのG、R,G−Rの
色信号が得られ、また第2の出力端子(28)には第5
水平ラインL6の色信号、・・・第489水平ラインL
4■のG、B、G−・・Bの色信号が得られる。
In the solid-state imaging device of this example, all the light receiving elements (2) (2)...(
The signal charges accumulated in 2) and all the light receiving elements (2) of the first horizontal line L1 (2)...(2) are stored in the storage area of the first horizontal register (10), respectively. (18S2) (1852)...(18S
2) and the storage area (20S2) (2052)...(2052) of the second horizontal register (11) and are stored therein, but later, when the horizontal valid period comes at time t20, the first horizontal Since the high-speed two-phase drive pulses φH1 and φH2 shown in FIGS. 4F and 4H are supplied to the register (10) and the second horizontal register (11),
The signal charges of the third horizontal line L3 accumulated in the first horizontal register (10) and the signal charges of the first horizontal line L1 accumulated in the second horizontal register (11) are respectively transferred to the first output section ( 25) and a second output section (26). In this example, since the color filter array (gradient is provided) as shown in Fig. 3, the first output terminal (27)
As shown in FIG. 7A, the G, R,
G...R color signals are obtained, and the second output terminal (28)
As shown in FIG. 7B, the first horizontal line L1 is G, B,
G...B color signals are obtained, and from then on, the first output terminal (
27), G, R, G-R color signals of the seventh horizontal line L7, ... G, R, G-R color signals of the 491st horizontal line L4sx are obtained, and the second output terminal (28 ) has the fifth
Color signal of horizontal line L6...489th horizontal line L
4) G, B, G-...B color signals are obtained.

また第2フィールド時においては、第1の出力端子(2
7)には第7図Cに示す様に第4水平ラインL4のG、
 R,G−・・Rの色信号、第8水平ラインL8のG、
 R,G・・・Rの色信号、・・・第492水平゛ライ
ンL482のG、R,G−・・Rの色信号が得られ、ま
た第2の出力端子(28)には第7図りに示す様に第2
水平ラインL2のG、B、G−Bの色信号、第6水平ラ
インL@のG、B、G、−Bの色信号、・・・第490
水平ラインL411GのG、B、G−・・Bの色信号が
得られる。
Also, in the second field, the first output terminal (2
7), as shown in FIG. 7C, G of the fourth horizontal line L4,
R, G - R color signal, G of the 8th horizontal line L8,
R, G...R color signals, . . . G, R, G-...R color signals of the 492nd horizontal line L482 are obtained, and the 7th As shown in the figure, the second
G, B, G-B color signals of the horizontal line L2, G, B, G, -B color signals of the 6th horizontal line L@...490th
G, B, G-...B color signals of the horizontal line L411G are obtained.

この様に本例の固体撮像装置においては、第1の水平レ
ジスタ(10)と第2の水平レジスタ(11)とを設け
、近接する2つの水平ラインの色信号、即ち第3水平ラ
インL3のG、R,G・・・Rの色信号及び第1水平ラ
インL1のG、B、G−8の色信号、・・・第491水
平ラインL 411のG、R,G−・・Rの色信号及び
第489水平ラインL48・のG、B。
In this way, the solid-state imaging device of this example is provided with the first horizontal register (10) and the second horizontal register (11), and the color signals of two adjacent horizontal lines, that is, the color signals of the third horizontal line L3, are provided. G, R, G...R color signals and G, B, G-8 color signals of the first horizontal line L1,...491st horizontal line L 411 G, R, G-...R color signals G and B of the color signal and the 489th horizontal line L48.

G・・・Bの色信号、第4水平ラインL4のG、 R。G...B color signal, G and R of the fourth horizontal line L4.

G・・・Rの色信号及び第2水平ラインL2のG、B。G...R color signals and G and B of the second horizontal line L2.

G−Bの色信号、・・・第492水平ラインL412の
G。
G-B color signal...G of the 492nd horizontal line L412.

R,G−Rの色信号及び第490水平ラインL4110
のG、B、G−Bの色信号を夫々順次に、第1の出力端
子(27)及び第2の出力端子(28)に得ることがで
きる様にされているので、本例の固体撮像装置を使用す
る単板式カラーカメラにおいては、これら第1の出力端
子(27)及び第2の出力端子(28)に得られる2つ
の水平ラインの色信号につき所定のサンプリングを行う
ことによりR,B。
R, G-R color signals and 490th horizontal line L4110
Since the G, B, and G-B color signals can be sequentially obtained from the first output terminal (27) and the second output terminal (28), the solid-state imaging of this example In a single-chip color camera using this device, R and B are obtained by performing predetermined sampling of the color signals of the two horizontal lines obtained at the first output terminal (27) and the second output terminal (28). .

G信号を得ることができ、このR,B、G信号を所定の
エンコーダに供給することによって復号カラー信号とす
ることができる。
A G signal can be obtained, and by supplying the R, B, and G signals to a predetermined encoder, a decoded color signal can be obtained.

従って、本例の固体撮像装置を使用する単板式カラーカ
メラにおいては、第8図に示す従来の固体撮像装置を使
用する場合の様に1水平期間遅延回路を設け、前後して
出力される色信号を同時化する必要がなく、その分、信
号処理回路を単純化することができるという利益がある
Therefore, in a single-chip color camera using the solid-state imaging device of this example, a one-horizontal period delay circuit is provided as in the case of using the conventional solid-state imaging device shown in FIG. There is no need to synchronize the signals, and there is an advantage that the signal processing circuit can be simplified accordingly.

また、本例の固体撮像装置に依れば、2水平ラインの信
号を同時に読み出すことができるので、受光部の高密度
化に対応できる一方、全画素読み出しにも対応でき、こ
の様にするときは、高解像度の画像を得ることができる
ので、いわゆるI!DTVに適用することができると共
に単板式色フイルタアレイの色コーディングの自由度が
増加し、画質の向上を図ることができるという利益があ
る。
In addition, according to the solid-state imaging device of this example, it is possible to read out the signals of two horizontal lines at the same time, so it is possible to cope with increasing the density of the light receiving section, and it is also possible to cope with all pixel readout. can obtain high-resolution images, so the so-called I! The present invention has the advantage that it can be applied to DTV, and that the degree of freedom in color coding of a single-panel color filter array is increased, and image quality can be improved.

尚、上述実施例においては、第3図に示すいわゆるGス
トライプR/B線順次方式の色フイルタアレイ(4)を
使用して単板式カラーカメラに通用し得る様にした場合
につき述べたが、この代わりに、その他種々の色フィル
タアルレイを使用することができ、また、2板式カラー
カメラ、−3板式カラーカメラにも適用できるものであ
る。
In the above embodiment, the so-called G stripe R/B line sequential color filter array (4) shown in FIG. 3 was used to make it applicable to a single-chip color camera. Instead of this, various other color filter arrays can be used, and it can also be applied to a two-chip color camera and a three-chip color camera.

また上述実施例においては、本発明をインターライン転
送方式の固体撮像装置に適用した場合につき述べたが、
この代わりにフレーム転送方式の固体撮像装置に通用す
ることもできる。
Furthermore, in the above embodiments, the case where the present invention is applied to an interline transfer type solid-state imaging device has been described;
Instead, it can also be applied to a frame transfer type solid-state imaging device.

また本発明は上述実施例に限らず、本発明の要旨を愚説
することなく、その他種々の構成が取り得ることは勿論
である。
Furthermore, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can take various other configurations without overstating the gist of the present invention.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明に依れば、単板式色フイルタアレイを使用して単
板式カラーカメラに適用する場合、複数の水平ラインの
色信号は同時化されて出力されるので、本発明を使用す
る単板式カラーカメラにおいては、第8図に示す固体撮
像装置を使用する場合の様に1水平期間遅延回路を設け
て複数の水平ラインの色信号を同時化する必要がなく、
その分、信号処理回路を単純化できるという利益がある
According to the present invention, when a single-chip color filter array is used in a single-chip color camera, the color signals of a plurality of horizontal lines are output in a synchronized manner. In the camera, there is no need to provide a one-horizontal period delay circuit to synchronize the color signals of multiple horizontal lines as in the case of using the solid-state imaging device shown in FIG.
There is an advantage that the signal processing circuit can be simplified accordingly.

また本発明に依れば、複数の水平ラインの色信号を同時
に得ることができるので、受光部の高密度化に対応でき
る一方、全画素読み出しにも対応でき、この様にすると
きは、高解像度の画像を得ることができるので、いわゆ
るI!DTVに通用することができると共に単板式色フ
イルタアレイの色コーディングの自由度が増加し、画質
の向上を図ることができるという利益がある。
Furthermore, according to the present invention, since color signals of multiple horizontal lines can be obtained simultaneously, it is possible to cope with increasing the density of the light receiving section, and it is also possible to cope with all pixel readout. Since it is possible to obtain images with high resolution, the so-called I! It has the advantage that it can be used for DTV, and that the degree of freedom in color coding of the single-panel color filter array is increased, and image quality can be improved.

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

第1図は本発明による固体撮像装置の一実施例の概略的
構成を示す平面図、第2図は本発明の要部を示す平面図
、第3図は第1図例に使用する色フイルタアレイを示す
線図、第4図は本発明の説明に供する波形図、第5図は
第2図のv−v’線に沿った基板の表面領域のポテンシ
ャルレベルを ′示す線図、第6図は第2図のVl−V
l’線に沿った基板の表面領域のポテンシャルレベルを
示す線図、第7図は第1の出力端子及び第2の出方端子
に得られる色信号を示す線図、第8図は従来の固体撮像
装置の概略的構成を示す平面図、第9図は第8図例の固
体撮像装置の出力端子に得られる色信号を示す線図、第
10図は第8図例の説明に供する線図である。 (1)はP型シリコン基板、(2)は受光素子、(3)
は受光部、(匂は色フイルタアレイ、(5)は垂直レジ
スタ、(10)は第1の水平レジスタ、(11)は第2
の水平レジスタ、(14)は第1のゲート部、(15)
は第2のゲート部、(25)は第1の出方部、(26)
は第2の出力部、(27)は第1の出力端子、(28)
は第2の出力端子である。
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of an embodiment of a solid-state imaging device according to the present invention, FIG. 2 is a plan view showing essential parts of the present invention, and FIG. 3 is a color filter used in the example shown in FIG. 4 is a waveform diagram for explaining the present invention; FIG. 5 is a diagram showing the potential level of the surface area of the substrate along line v-v' in FIG. 2; and FIG. The figure is Vl-V in Figure 2.
A diagram showing the potential level of the surface area of the substrate along the l' line, FIG. 7 is a diagram showing the color signals obtained at the first output terminal and the second output terminal, and FIG. 8 is a diagram showing the conventional FIG. 9 is a plan view showing a schematic configuration of the solid-state imaging device; FIG. 9 is a line diagram showing color signals obtained at the output terminal of the solid-state imaging device of the example in FIG. 8; and FIG. 10 is a line for explaining the example in FIG. It is a diagram. (1) is a P-type silicon substrate, (2) is a light receiving element, (3)
is the light receiving section, (color is the color filter array, (5) is the vertical register, (10) is the first horizontal register, (11) is the second
horizontal register, (14) is the first gate part, (15)
is the second gate part, (25) is the first exit part, (26)
is the second output section, (27) is the first output terminal, (28)
is the second output terminal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  受光素子と1該受光素子に蓄積される信号電荷を転送
する転送レジスタと、該転送レジスタによって転送され
てくる信号電荷を読み出す複数の読出しレジスタとを備
え、該複数の読出しレジスタによって複数の水平ライン
の信号電荷を同時に読み出す様にしたことを特徴とする
固体撮像装置。
It is equipped with a light receiving element, a transfer register that transfers signal charges accumulated in the light receiving element, and a plurality of readout registers that read out the signal charges transferred by the transfer register, and the plurality of readout registers read out the signal charges transferred to the plurality of horizontal lines. What is claimed is: 1. A solid-state imaging device characterized in that signal charges of 1 and 2 are simultaneously read out.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59169278A (en) * 1983-03-16 1984-09-25 Hitachi Ltd Solid state image pickup device

Patent Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59169278A (en) * 1983-03-16 1984-09-25 Hitachi Ltd Solid state image pickup device

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