JPS63267069A - Solid-state image pickup device - Google Patents

Solid-state image pickup device

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Publication number
JPS63267069A
JPS63267069A JP62101258A JP10125887A JPS63267069A JP S63267069 A JPS63267069 A JP S63267069A JP 62101258 A JP62101258 A JP 62101258A JP 10125887 A JP10125887 A JP 10125887A JP S63267069 A JPS63267069 A JP S63267069A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
horizontal
light receiving
register
receiving element
transfer
Prior art date
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Pending
Application number
JP62101258A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
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 JP62101258A priority Critical patent/JPS63267069A/en
Publication of JPS63267069A publication Critical patent/JPS63267069A/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 obtain the picture of high resolution by matching a vertical register to the one bit of one light receiving element and simultaneously reading the signal charges of plural horizontal lines by plural horizontal registers. CONSTITUTION:The light receiving elements 2, 2...2, the vertical registers 9, 9...9 for transferring the signal charge stored in the light receiving element vertically, the plural horizontal registers 10, 11 for horizontally transferring the signal charge transferred by the vertical register and output parts 12, 13 for detecting the signal charge transferred by the plural horizontal registers are provided. The vertical registers 9, 9...9 are matched to the one bit of the vertical register with respect to the one light receiving element 2 and the signal charge of the plural horizontal lines are simultaneously transferred to the plural output parts 12, 13 by the plural horizontal registers 10, 11. Accordingly, all picture elements are read. Thereby, the picture of the high resolution can be obtained and a signal processing circuit can be simplified.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 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]

本発明はインターライン転送方式の固体撮像装置におい
て、垂直レジスタを1受光素子に対してその1ピント分
を対応させる構造とすると共に複数の水平レジスタを設
けて複数の水平ラインの信号電荷を同時に読み出すこと
により、全画素読出しを行い高解像度の画像を得ること
ができる様にすると共に信号処理回路を単純化できる様
にしたものである。
The present invention provides an interline transfer type solid-state imaging device in which a vertical register is configured to correspond to one focus of one light receiving element, and a plurality of horizontal registers are provided to simultaneously read signal charges of a plurality of horizontal lines. This makes it possible to read out all pixels and obtain a high-resolution image, and also to simplify the signal processing circuit.

〔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12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.

この第12図において(1)はP型シリコン基板を示し
、この固体撮像装置においては、このP型シリコン基板
11)の表面側にホトダイオードからなる受光素子(2
) +21・・・(2)をマトリクス状に492(垂直
> x si。
In this FIG. 12, (1) shows a P-type silicon substrate, and in this solid-state imaging device, a light receiving element (2) consisting of a photodiode is provided on the surface side of this P-type silicon substrate 11).
) +21...(2) in matrix form 492 (vertical > x si.

(水平)個配して成る受光部(3)が設けられ、この受
光部(3)面に被写体像を結像させ、この被写体像の明
度に対応した信号電荷を各受光素子12) (21・・
・+21に蓄積させる様になされている。この場合、こ
の受光部(3)面上には例えば第13図に示す様な49
2(垂直)x510(水平)個の色フィルタを配して成
る色フイルタアレイ(4)が配され、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) (21
・・・(2)に対応させて、各色イルタを通過している
色光に基づく信号電荷を各受光素子(21(21・・・
(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L8に夫々G(緑)。
(Horizontal) 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 subject image is transmitted to each light receiving element 12) (21・・・
・It is designed to accumulate to +21. In this case, on the surface of the light receiving part (3), there is a 49
A color filter array (4) consisting of 2 (vertical) x 510 (horizontal) color filters is arranged, and each color filter of this color filter array (4) is connected to each light receiving element (2) (21
... Corresponding to (2), the signal charge based on the colored light passing through each color filter is transmitted to each light receiving element (21 (21...
(2) is made to accumulate. Note that this color filter array (4) has G (green) on each of the first horizontal line L1 and the second horizontal line L8.

B(青)、G・・・Bの原色フィルタを配すると共に第
3水平ラインL、及び第4水平ラインL、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L、以降はこの配列を繰り返して構成されているも
のであり、いわゆるGストライプR/B線順次方式の色
フイルタアレイと呼ばれるものである。
B (blue), G...B primary color filters are arranged, and G and R are arranged on the third horizontal line L and the fourth horizontal line L, respectively.
(Red), G...R primary color filters are arranged, and this arrangement is repeated from the fifth horizontal line L onwards, and is a so-called G stripe R/B line sequential color filter array. It is called.

またマトリクス状に配された受光素子(2)(2)・・
・(2)の各列毎に電荷結合素子(以下、CODという
)からなる垂直レジスタ+51 (5)・・・(5)が
設けられ、各受光素子(23(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...
・A vertical register +51 (5)...(5) consisting of a charge-coupled device (hereinafter referred to as COD) is provided for each column of (2), and each light receiving element (23(2)...(2) The signal charge accumulated in each light receiving element (2) is read out by a frame accumulation method (frame readout method).
...The signal charges accumulated in (2) are read out every field and every alternate horizontal line to perform interlacing, and the signal charges are transferred in the vertical direction, that is, toward the bottom of the page. .

また、この垂直レジスタ+51 +51・・・(5)の
出力側にCCDからなる水平レジスタ(6)が設けられ
、垂直レジスタ(5) (5)・・・(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 is provided on the output side of this vertical register +51 +51...(5), and signal charges transferred by the vertical register (5) (5)...(5) is transferred in the horizontal direction, ie, toward the left side of the page, one horizontal line at a time.

そして、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・ディフェージッン・アンブリファイヤ(
Floatlng diffusion as+pli
fier)からなる出力部(7)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)
に得ることができる様になされている。
The output side of this horizontal register (6) is equipped with, for example, a floating dephasing amplifier (
Floatlng diffusion as+pli
an output terminal (8) from which an image signal based on the signal charge transferred by the horizontal register (6) is derived from the output section (7);
It is made so that you can get it.

ここに、この固体撮像装置においては、受光部(3)面
上に第13i!l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14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L、のG
、R,G、・・・Rの色信号、・・・第491水平ライ
ンLIll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L
tのG、B、G、・・・Bの色信号、第4水平ラインL
、のG、R,G、・・・Rの色信号、・・・第492水
平ラインL9,8のG、R,G、・・・R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、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
が繰返される。
Here, in this solid-state imaging device, the 13i! A color filter array (4) as shown in FIG. G of horizontal line L1
, B, G, . . . color signal of B, G of third horizontal line L,
, R, G, . . . R color signals, . . . G, R, G, .
G, B, G, ...B color signals of t, fourth horizontal line L
, G, R, G, . . . R color signals of the 492nd horizontal line L9, 8 are sequentially output. Then, from the third field onwards, 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15図に示す様に前後する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
ーダに供給して復号カラー信号となす様にされている。
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 Figure 15, after synchronizing the preceding and following lines, R, G, B
A signal is obtained, and then the R, G, and B signals are supplied to a predetermined encoder to produce a decoded color signal.

このため、断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。
For this reason, the single-chip color camera requires a one-horizontal period delay circuit for synchronizing the color signals of the preceding and succeeding horizontal lines, which inconveniently complicates the signal processing circuit.

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た。
Further, in such a solid-state imaging device, it is required to be able to read out all pixels in each field in order to obtain a high-resolution image.

本発明は斯る要請に応えると共に上述した不都合を解消
する様にした固体撮像装置を提供することを目的とする
It is an object of the present invention to provide a solid-state imaging device that meets such demands and eliminates the above-mentioned disadvantages.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明による固体撮像装置は、例えば第1図〜第3図に
示す様に受光素子(2) (2)・・・(2)と、この
受光素子(2) (21・・・(2)に蓄積される信号
電荷を垂直方向に転送する垂直レジスタ(9) (9)
・・・(9)と、この垂直レジスタ(Q) (9)・・
・(9)によって転送されてくる信号電荷を水平方向に
転送する複数の水平レジスタα・αυと、これら複数の
水平レジスタ01011によって転送されてくる信号電
荷を検出する出力部(ロ)(2)とを備え、垂直レジス
タ(91(9)・・・(9)は1受光素子(2)に対し
て垂直レジスタ(91(Q)・・・(9)の1ビット分
を対応させると共に複数の水平レジスタQIQυは複数
の水平ラインの信号電荷を同時に複数の出力部(ロ)Q
’Jに転送させる様になされたものである。
The solid-state imaging device according to the present invention includes a light receiving element (2) (2)...(2) and a light receiving element (2) (21...(2)) as shown in FIGS. 1 to 3, for example. Vertical register (9) that vertically transfers signal charges accumulated in
...(9) and this vertical register (Q) (9)...
- A plurality of horizontal registers α and αυ that horizontally transfer signal charges transferred by (9), and an output section (b) that detects signal charges transferred by these plural horizontal registers 01011 (2) The vertical registers (91(9)...(9) correspond to one bit of the vertical registers (91(Q)...(9)) to one light receiving element (2), and The horizontal register QIQυ simultaneously outputs the signal charges of multiple horizontal lines to multiple output sections (b)Q.
'It was designed to be forwarded to J.

(作 用〕 断る本発明においては、垂直レジスタ+9) +9)・
・・(9)はl受光素子(2)に対して垂直レジスタ1
91 +91・・・(9)の1ビット分を対応させると
共に複数の水平レジスタ01 (1mlが設けられて複
数の水平ラインの信号電荷を同時に読み出す様になされ
ているので、全画素読み出しを行うことができる。従っ
て、高解像度の画像が得られる。
(Function) In the present invention, the vertical register +9) +9)・
...(9) is vertical register 1 for l light receiving element (2).
91 +91... (9) 1 bit is made to correspond, and multiple horizontal registers 01 (1 ml) are provided so that the signal charges of multiple horizontal lines can be read out simultaneously, so all pixels can be read out. Therefore, high resolution images can be obtained.

また本発明においては、複数の水平レジスタαΦ■を設
けて、複数の水平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4図に示す様な色フイルタ
アレイ(財)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。従って、第12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
ンの信号を同時化する必要がなく、その分、信号処理回
路が単純化される。
In addition, in the present invention, a plurality of horizontal registers αΦ■ are provided so that the signal charges of a plurality of horizontal lines can be read out simultaneously, so a color filter array as shown in FIG. 4, for example, is used. When applied to a single-chip color camera, the color signals of multiple horizontal lines are output simultaneously. Therefore, unlike when using the solid-state imaging device shown in FIG. 12, there is no need to provide a one-horizontal period delay circuit to synchronize the signals of multiple horizontal lines, and the signal processing circuit is simplified accordingly. .

〔実施例〕〔Example〕

以下、第1図〜第8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、
垂直レジスタを三相電極構造とすると共に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、この
第1図〜第3図において、第13図に対応する部分には
同一符号を付す。
Hereinafter, an embodiment of the solid-state imaging device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8. In this example,
An interline transfer type solid-state imaging device will be described in which the vertical register has a three-phase electrode structure and the signal charges of two horizontal lines can be read out simultaneously. In FIGS. 1 to 3, parts corresponding to those in FIG. 13 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
11の表面側にホトダイオードからなる受光素子(2)
伐)・・・(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偉)(2)・・
・(2)に蓄積させる様にする。この場合、受光部(3
)面上に第4図に示す色フイルタアレイ04Jを配し、
この色フイルタアレイ(2)の各色フィルタを各受光素
子セ)(2)・・・(2)に対応させ、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)に蓄積させる様にする。この色フイ
ルタアレイ(財)は、第1水平ラインLll第3水平ラ
インL3+ ・・・第491水平ラインL91に夫々G
、B、G、・・・Bの色フィルタを配すると共に第2水
平ラインLl+ 第4水平ラインL8゜・・・第492
水平ラインL498に夫々G、R,G、・・・Rの色フ
ィルタを配列して構成した、いわゆるGストライプR/
B線順次方式のものとする。
In this example, as shown in FIG.
A light receiving element (2) consisting of a photodiode is placed on the surface side of 11.
A light receiving section (3) is provided in which, for example, 492 (vertical) x 510 (horizontal) pieces of (2) are arranged in a matrix,
A subject image is formed on the surface of this light receiving section (3), and a signal charge corresponding to the brightness of this subject image is transferred to each light receiving element (2)...
・Let it accumulate in (2). In this case, the light receiving part (3
) A color filter array 04J shown in FIG. 4 is arranged on the surface,
Each color filter of this color filter array (2) is made to correspond to each light receiving element (2)...(2), and a signal charge based on the colored light passing through each filter is transmitted to each light receiving element (2).
(2)...Let it accumulate in (2). This color filter array (goods) has G
, B, G, . . . B color filters are arranged, and the second horizontal line Ll+ the fourth horizontal line L8゜...492nd
The so-called G stripe R/ is constructed by arranging color filters of G, R, G, .
The B-line sequential system will be used.

またマトリクス状に′配した受光素子(2) (21・
・・(2)の各列毎にCCOからなる垂直レジスタ19
1 (9)・・・(9)を設け、受光素子(2+ +2
1・・・(2)に蓄積される信号電荷を垂直方向、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(9) (9)・・・(9)は三相電極
構造とし、第5図A〜第5図Cに示す三相駆動パルスφ
マl、φv雪、φV、によって駆動できる様にすると共
にその1ビット分を1受光素子に対応させる構造とする
。具体的にはこれら垂直レジスタ(9) (9)・・・
(9)は、第2図及び第3図に示す様に受光素子(2)
 12)・・・(2)の列毎にこれら受光素子12) 
+2)・・・(2)に隣接して垂直方向に帯状に延在す
るN型領域からなる電荷転送領域引シ・・(至)を読み
出しゲート領域QIQ・・・・(至)を介して設け、こ
れら電荷転送領域a−〇訃・・(至)上に駆動パルスφ
V2が供給される多結晶シリコンからなる転送電極(1
7a*) (17As)・・・(17A、)及び駆動パ
ルスφ11が供給される多結晶シリコンからなる転送電
極(17A+) (17^、)・・・(17A+)を夫
々S10゜からなる絶縁層(至)を介して各列にまたが
る様に水平方向に帯状に設けると共に夫々の電荷転送領
域Q9Q9・・・(至)上に駆動パルスφν雪が供給さ
れる多結晶シリコンからなる転送電極(17^寥) (
17A*)・・・(17At)を設けることによって構
成する。この場合、駆動パルスφv3が供給される転送
電極(17^2> (17^、)・・・(17^、)は
各水平ラインを構成する受光素子+2) 12)・・・
(2)の下方(紙面下方)に配し、電荷転送領域090
9・・・α9上の部分が上方(紙面上方)に突出した幅
広部となる様にする。また駆動パルスφν箇が供給され
る転送電極(17^1)(17^l)・・・(17AI
)は各水平ラインを構成する受光素子(21(21・・
・(2)の上方(紙面上方)に配し、電荷転送領域α9
09・・・09上の部分が下方(紙面下方)に突出した
幅広部となる様にし、転送電極(17A、) (17A
、)・・・(17Ai)の幅広部の一部分上に絶縁層α
樟を介して転送電極(17A、) (17A、)・・・
(17A、)の幅広部の一部が重畳される様にする。ま
た平面上、転送電極(17^s) (17A3)・・・
(17^3)の幅広部と転送電極(17A、) (17
A、)・・・(17^1)の幅広部との間に間隙が設け
られる様にする。そして、電荷転送領域(1909・0
9 )上方に転送電極(17AI) (17八3) ・
(17Aa)の幅広部及び転送電極(17A、) (1
7^1)・・・(17At)を覆う様に垂直方向に帯状
に多結晶シリコン層(178g)(178m)・・・(
17B、)を形成し、この多結晶シリコン層(17B諺
) (17Bl)・・・(17B寡)が転送電極(17
^s) (17^、)・・・(17^、)の幅広部と転
送電極(17A+) (17A+)・・・(17A、)
の幅広部との間隙において絶縁層α鴫を介して電荷転送
領域@(2)・・・(へ)と対向する部分を駆動パルス
φv8を供給する転送電極(17At) (17At)
−(17At)となす様にする。この場合、この間隙の
幅は受光素子(2) +21・・・(2)の左側に隣接
して設けられた読み出しゲーDI域Ql(至)・・・O
lの幅と略同−幅となる様にすると共に転送電極(17
AI) (17At)・・・(17^m)はその右側部
分が読み出しゲート領域Ql 01・・・a19上及び
受光素子(21(21・・・(2)の左端部分上に被さ
る様に配し、この転送電極(17ai) (17Al)
・・・(17^8)に第5図Bに示す電圧値VTを有す
る読み出しパルスP7を供給することによってすべての
受光素子(2) (21・・・(2)に蓄積された信号
電荷を夫々すべての転送電極(17A、)(17^g)
・・・(17At)下の電荷転送領域0909−・・α
りに同時に読み出すことができる様にする。即ち、転送
電極(17A、) (17^富)及び(17As)で垂
直レジスタ(9)の1ピントを構成する様にする。
In addition, light receiving elements (2) (21.
...(2) Vertical register 19 consisting of CCO for each column
1 (9)...(9) are provided, and the light receiving element (2+ +2
1...(2) The signal charges accumulated in the area can be transferred in the vertical direction, that is, downward in the plane of the paper. In this case, this vertical register (9) (9)...(9) has a three-phase electrode structure, and the three-phase drive pulse φ shown in FIGS. 5A to 5C
The structure is such that it can be driven by 1, φv, and φV, and one bit corresponds to one light-receiving element. Specifically, these vertical registers (9) (9)...
(9) is a light receiving element (2) as shown in Figures 2 and 3.
12)...these light receiving elements 12) for each column of (2)
+2)...The charge transfer region consisting of an N-type region extending in a strip shape in the vertical direction adjacent to (2) is read out through the gate region QIQ...(to) and drive pulse φ is applied to these charge transfer regions a-〇訃...(to)
Transfer electrode (1) made of polycrystalline silicon to which V2 is supplied
7a*) (17As)...(17A,) and a transfer electrode (17A+) made of polycrystalline silicon to which driving pulse φ11 is supplied (17A+) (17^,)...(17A+) are each connected to an insulating layer made of S10°. Transfer electrodes made of polycrystalline silicon (17^寥) (
17A*)...(17At). In this case, the transfer electrode to which the drive pulse φv3 is supplied (17^2> (17^,)... (17^,) is the light receiving element +2 that constitutes each horizontal line) 12)...
(2) Located below (bottom of the paper), the charge transfer area 090
9...The part above α9 should be a wide part that protrudes upward (upwards of the page). In addition, the transfer electrodes (17^1) (17^l)... (17AI
) is a light receiving element (21 (21...) constituting each horizontal line.
・Arranged above (2) (above the page), the charge transfer area α9
09...09 Make sure that the upper part becomes a wide part that protrudes downward (downward in the paper), and connect the transfer electrode (17A, ) (17A
, )...(17Ai).
Transfer electrode through camphor (17A,) (17A,)...
A part of the wide part of (17A,) is overlapped. Also, on the plane, the transfer electrode (17^s) (17A3)...
(17^3) wide part and transfer electrode (17A,) (17
A, )...(17^1) A gap should be provided between the wide part and the wide part. Then, the charge transfer area (1909.0
9) Upper transfer electrode (17AI) (1783) ・
(17Aa) wide part and transfer electrode (17A,) (1
7^1)... Polycrystalline silicon layer (178g) (178m)...(
17B, ) is formed, and this polycrystalline silicon layer (17B) (17Bl)...(17B) is formed as a transfer electrode (17
^s) (17^,)...(17^,) wide part and transfer electrode (17A+) (17A+)...(17A,)
A transfer electrode (17At) that supplies a drive pulse φv8 to a portion facing the charge transfer region @(2)...(to) via an insulating layer α in a gap with a wide portion of the transfer electrode (17At)
-(17At). In this case, the width of this gap is the readout gate DI area Ql (to)...O provided adjacent to the left side of the light receiving element (2) +21...(2).
The width of the transfer electrode (17
AI) (17At)...(17^m) is arranged so that its right side part covers the readout gate region Ql01...a19 and the left end part of the light receiving element (21(21...(2)). This transfer electrode (17ai) (17Al)
By supplying the readout pulse P7 having the voltage value VT shown in FIG. 5B to (17^8), the signal charges accumulated in all the light receiving elements (2) (21...(2) are All transfer electrodes (17A,) (17^g)
...(17At) Lower charge transfer region 0909-...α
so that they can be read out at the same time. That is, the transfer electrodes (17A, ) (17^rich) and (17As) constitute one pin point of the vertical register (9).

また垂直レジスタ(91(91・・・(9)の出力側に
CCDからなる第1の水平レジスタα〔を設けると共に
ゲート部α噂を介して同じ< ccnからなる第2の水
平レジスタαDを設ける。この第1の水平レジスタα〔
は第2図に示す様に水平方向に延在するN型領域■を垂
直レジスタ部+9) (91・・・(9)の電荷転送領
域αすα9・・・αりに接する様にして設け、このN型
領域(2)を電荷転送領域とすると共にこの電荷転送領
域(至)上に絶縁層を介して多結晶シリコンからなる転
送電極(21S+)(21T+) (215富)(21
T諺)・・・(21S+) (21T+)を設け、この
転送電極(215,) (21Tl)及び(213g)
 (21T、)に夫々第5図り及び第5図Fに示す2相
駆動パルスφ□及びφ。を供給し、垂直レジスタ+91
 (9)・・・(9)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様にする。
In addition, a first horizontal register α made of a CCD is provided on the output side of the vertical register (91 (91...(9)), and a second horizontal register αD made of the same < ccn is provided via the gate part α. .This first horizontal register α [
As shown in Fig. 2, the N-type region (■) extending in the horizontal direction is provided so as to be in contact with the charge transfer region α of the vertical register section +9) (91...(9)) and α9...α. This N-type region (2) is used as a charge transfer region, and transfer electrodes (21S+) (21T+) (215T) (21S+) (21T+) (215T) (21T+) made of polycrystalline silicon are placed on this charge transfer region (21) via an insulating layer.
(21S+) (21T+) are provided, and the transfer electrodes (215,) (21Tl) and (213g)
(21T,) are the two-phase drive pulses φ□ and φ shown in FIG. 5 and FIG. 5F, respectively. vertical register +91
(9)...The signal charges transferred from (9) can be transferred in the horizontal direction, that is, toward the left side of the page.

この場合、転送電極(2151) (213富)及びこ
の転送電極(2131) (213m)の下方の電荷転
送領域(2O5+) (205t)を夫々いわゆるスト
レージ電極及びストレージ領域となすと共に転送電極(
21T+) (21Tl)及びこの転送電極(21T+
)(21Tg)の下方の電極転送領域(20T+) (
207*)を夫々いわゆるトランスファ電極及びトラン
スファ領域となす様にする。即ち、本例においては転送
電極(21St) (21S富)の下方の電荷転送領域
(2051) (205g)の不純物濃度を転送電極(
21Tl) (21Tx)の下方の電荷転送領域(20
↑+) (20Tt)の不純物濃度よりも濃くなる様に
し、信号電荷転送時、転送電極(21S+)及び(21
h)の下方の電荷転送領域(203I)及び(203,
)が夫々転送電極(21T、)及び(21Tg)の下方
の電荷転送領域(20T、)及び(20T寡)のポテン
シャルレベルよりも深くなる様にする。
In this case, the transfer electrode (2151) (213 rich) and the charge transfer region (2O5+) (205t) below this transfer electrode (2131) (213m) are respectively made into a so-called storage electrode and a storage region, and the transfer electrode (
21T+) (21Tl) and this transfer electrode (21T+)
) (21Tg) lower electrode transfer area (20T+) (
207*) to form a so-called transfer electrode and a transfer region, respectively. That is, in this example, the impurity concentration of the charge transfer region (2051) (205g) below the transfer electrode (21St) (21S rich) is
21Tl) (21Tx) lower charge transfer region (20Tl) (21Tx)
↑+) (20Tt) so that the impurity concentration is higher than that of the transfer electrode (21S+) and (21Tt) during signal charge transfer.
h) lower charge transfer region (203I) and (203,
) is made deeper than the potential level of the charge transfer regions (20T, ) and (20T) below the transfer electrodes (21T, ) and (21Tg), respectively.

また第2の水平レジスタαυは、第1の水平レジスタO
Iの電荷転送領域(至)に平行するN型領域からなる電
荷転送領域(22)を設けると共にこの電荷転送領域(
22)上に絶縁層を介して転送電極(23Sl)(23
T、)(23Sl) (23ft)・・・(23S、)
 (23Tl)を設けることによって構成し、転送電極
(2351’) (23T l )及び(233m)(
23Tg)に夫々第5図りおよび第5図Fに示す2相駆
動パルスφI及びφ■を供給することによって第1の水
平レジスタα・及びゲート部α暢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、この第2の水平レジスタOD
の転送電極(23S、) (23T、)(2ast) 
(23Tl)は夫々第1の水平レジスタ01(7)転送
電極(21S+) (21T+) (213t) (2
1h)と一体として形成すると共に転送電極(23s+
) (23sg)及び(23T 、’) (23T冨)
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、転送電極(235+) (233i)の下
方の電荷転送領域(22S+) (22S富)をストレ
ージ領域とすると共に転送電極(21Tl) (21T
l)の下方の電荷転送領域(22T、) (227t)
をトランスファ領域となす様にする。
Further, the second horizontal register αυ is the first horizontal register O
A charge transfer region (22) consisting of an N-type region is provided parallel to the charge transfer region (to) of I, and this charge transfer region (22) is provided.
22) Transfer electrode (23Sl) (23
T, ) (23Sl) (23ft)...(23S,)
(23Tl), transfer electrodes (2351') (23T l ) and (233m) (
By supplying the two-phase drive pulses φI and φ■ shown in FIG. 5 and FIG. In other words, the image can be transferred toward the left side of the page. In this case, this second horizontal register OD
Transfer electrode (23S,) (23T,) (2ast)
(23Tl) are the first horizontal register 01 (7) transfer electrode (21S+) (21T+) (213t) (2
1h) and the transfer electrode (23s+
) (23sg) and (23T ,') (23T ton)
serve as a storage electrode and a transfer electrode, respectively. That is, the charge transfer region (22S+) (22S rich) below the transfer electrode (235+) (233i) is used as a storage region, and the transfer electrode (21Tl) (21T
l) Lower charge transfer region (22T, ) (227t)
to form the transfer area.

また第1の水平レジスタQlと第2の水平レジスタαD
との間に設けられるゲート部(2)は、垂直レジスタ+
91 (91・・・(9)の電荷転送領域α9(19・
・・a9に接続された第1の水平レジスタOIのストレ
ージ領域(20S1)(20g 、 )・・・(20S
、)とこのストレージ領域(20SI)(2O3+)・
・・(203,)の半ビツト前の第2の水平レジスタα
Dのストレージ領域(22S怠) (22S、)−・・
(225t)とをN型領域(24) (24)・・・(
24)で接続し、このN型領域(24) (24)・・
・(24)をゲート領域とし、また、このゲート領域(
24) (24)・・・(24)以外の領域については
P型不純物を拡散してなるチャンネルストップ領域(2
5) (25)・・・(25)となすと共にこれらN型
領域(24) (24)・・・(24)及びチャンネル
ストップ領域(25) (25)・・・(25)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(2s
rr設けることによって構成し、このゲート電極(26
)に第5図計に示すゲートパルスφGを供給して信号電
荷を第1の水平レジスタa〔から第2の水平レジスタα
υに転送できる様にする。
Also, the first horizontal register Ql and the second horizontal register αD
The gate section (2) provided between the vertical register +
91 (91...(9) charge transfer region α9(19.
... Storage area of the first horizontal register OI connected to a9 (20S1) (20g, )... (20S
) and this storage area (20SI) (2O3+)・
...second horizontal register α half a bit before (203,)
Storage area of D (22S,) (22S,) ---
(225t) and N-type region (24) (24)...(
24), and this N-type region (24) (24)...
・(24) is the gate region, and this gate region (
24) (24)...Regions other than (24) are channel stop regions (2) formed by diffusing P-type impurities.
5) (25)...(25) and an insulating layer on these N-type regions (24) (24)...(24) and channel stop regions (25) (25)...(25) A gate electrode (2s
This gate electrode (26
) is supplied with the gate pulse φG shown in Figure 5 to transfer the signal charge from the first horizontal register a [to the second horizontal register α].
Make it possible to transfer to υ.

また第1の水平レジスタ01及び第2の水平レジスタQ
Dの出力側に夫々フローティング・ディフュージョン・
アンブリファイヤからなる第1の出力部@及び第2の出
力部(至)を設けると共にこれら第1の出力部@及び第
2の出力部a1から夫々第1の出力端子(27)及び第
2の出力端子(28>を導出する。
Also, the first horizontal register 01 and the second horizontal register Q
Floating diffusion/diffusion on the output side of D.
A first output section @ and a second output section (to) consisting of an amplifier are provided, and from these first output section @ and second output section a1, a first output terminal (27) and a second output terminal (27) are respectively provided. Derive the output terminal (28>).

次に第5図〜第8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. 5 to 8.

本例の固体撮像装置においては、受光素子(21(21
・・・e)に蓄積された信号電荷は垂直ブランキング期
間に読み出され、その後、水平ブランキング期間を利用
して第1及び第2の水平レジスタ01及びQllに向か
って転送される。ここに第6図は第2図におけるVl−
Vl″線に沿った基板表面領域のポテンシャルレベルを
実線(29)で示すことによって第1フィールド時にお
ける第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Ql−1と第2水平ラインL8の左端の
受光素子(2)に蓄積された信号電荷ag−1とが夫々
垂直レジスタ(9)の電荷転送領域(5)に読み出され
て夫々第2及び第1の水平レジスタαD及びQlに向か
って転送されて行く様子を示したものであり、第6図A
は第5図に示す垂直ブランキング期間の所定の時点L+
で転送電極(17A*)に読み出しパルスPが供給され
て信号電荷Ql−1及びQl−1が夫々垂直レジスタ(
9)の第1ビツト(第1水平ラインの受光素子(2)に
対応するビット)部分の転送電極(17Aりの下方の電
荷転送領域α9及び第2ビツト(第2水平ラインの受光
素子(2)に対応するビット)部分の転送電極(17A
、)の下方の電荷転送領域αりに読み出された状態を示
し、この後、これら信号電荷Q1−8及びQffi−1
は夫々第2の水平レジスタαD及び第1の水平レジスタ
O1に転送されるが、以下、先ず信号電荷Ql−1の転
送につき説明する。
In the solid-state imaging device of this example, the light receiving element (21 (21
... e) are read out during the vertical blanking period, and then transferred toward the first and second horizontal registers 01 and Qll using the horizontal blanking period. Here, Figure 6 shows Vl- in Figure 2.
By indicating the potential level of the substrate surface area along the Vl'' line with a solid line (29), the signal charge Ql-1 accumulated in the light receiving element (2) at the left end of the first horizontal line L1 during the first field and the The signal charge ag-1 accumulated in the leftmost light receiving element (2) of the second horizontal line L8 is read out to the charge transfer area (5) of the vertical register (9) and transferred to the second and first horizontal registers, respectively. Figure 6A shows how it is transferred towards αD and Ql.
is a predetermined time point L+ of the vertical blanking period shown in FIG.
A read pulse P is supplied to the transfer electrode (17A*), and the signal charges Ql-1 and Ql-1 are respectively transferred to the vertical register (
9) of the first bit (the bit corresponding to the light receiving element (2) of the first horizontal line) and the charge transfer area α9 below the transfer electrode (17A) and the second bit (the bit corresponding to the light receiving element (2) of the second horizontal line). ) corresponding to the bit) portion of the transfer electrode (17A
, ) is shown in the lower charge transfer region α, and then these signal charges Q1-8 and Qffi-1 are read out.
are transferred to the second horizontal register αD and the first horizontal register O1, respectively. Hereinafter, the transfer of the signal charge Ql-1 will be explained first.

時点t1の後、時点t、で転送電極(17Aりの電圧が
読み出しパルス電圧V!から通常のハイレベル電圧vN
とされ、続いて水平ブランキング期間になると時点t、
で転送電極(17As)の電圧がローレベル電圧V、か
らハイレベル電圧V、とされるので、電荷転送領域aつ
のポテンシャル状態は第6図Bに示す状態を経て第6図
Cに示す状態になり、信号電荷Q1−1はハイレベル電
圧vH′が供給されている第1の水平レジスタαlのス
トレージ電極(21Sl)下方のストレージ領域(20
s I)に転送されて蓄積される。
After time t1, at time t, the voltage of about 17A changes from the read pulse voltage V! to the normal high level voltage VN.
Then, during the horizontal blanking period, time t,
Since the voltage of the transfer electrode (17As) changes from the low level voltage V to the high level voltage V, the potential state of the charge transfer region a changes from the state shown in FIG. 6B to the state shown in FIG. 6C. Therefore, the signal charge Q1-1 is transferred to the storage region (20
s I) and stored therein.

次に時点t9で転送電極(17^m)の電圧がハイレベ
ル電圧VNからローレベル電圧VLとされ、続いて時点
1.で転送電極(17^、)の電圧がハイレベル電圧v
、lからローレベル電圧VLとされると共にゲート部a
llのゲート電極(26)の電圧がローレベル電圧vL
#からハイレベル電圧vIl#とされるので、ポテンシ
ャル状態は第6図りに示す状態を経て第6図Fに示す状
態になり、信号電荷Ql−1は第1の水平レジスタα〔
のストレージ領域(20S 、 )とゲート部α−のゲ
ート領域(24)にまたがって蓄積される様になる。
Next, at time t9, the voltage of the transfer electrode (17^m) is changed from high level voltage VN to low level voltage VL, and then at time 1. The voltage of the transfer electrode (17^,) is high level voltage v
, l to the low level voltage VL, and the gate part a
The voltage of the gate electrode (26) of ll is the low level voltage vL
Since the high level voltage vIl# is generated from #, the potential state changes from the state shown in Fig. 6 to the state shown in Fig. 6F, and the signal charge Ql-1 is transferred to the first horizontal register α [
The data is stored across the storage area (20S, ) of the gate area (20S, ) and the gate area (24) of the gate section α-.

次に時点t7で第1の水平レジスタQlのストレージ電
極(21S、)がハイレベル電圧v、4′からローレベ
ル電圧V%とされ、続いて時点t−で第2の水平レジス
タαDのストレージ電極(23S、)の電圧がローレベ
ル電圧VLlからハイレベル電圧v、1′とされ、続い
て時点t、でゲート部器のゲート電極(26)がハイレ
ベル電圧vII#からローレベル電圧vL#とされるの
で、信号電荷Q、−1は時点t、で第6図Gに示す様に
ゲート部α鴫のゲート領域(24)に蓄積され、続いて
時点t、で第6図Hに示す様にゲート部01のゲート領
域(24)と第2の水平レジスタQl)のストレージ領
域(22S、)とにまたがって蓄積され、続いて時点を
嗜で第6図夏に示す様に第2の水平レジスタ+Illの
ストレージ領域(22s、)に蓄積され、以後、水平有
効期間になるまでこの状態が維持される。
Next, at time t7, the storage electrode (21S,) of the first horizontal resistor Ql is changed from the high level voltage v,4' to the low level voltage V%, and then at time t-, the storage electrode (21S,) of the second horizontal resistor αD (23S,) is changed from the low level voltage VLl to the high level voltage v,1', and then at time t, the gate electrode (26) of the gate component changes from the high level voltage vII# to the low level voltage vL#. Therefore, the signal charge Q,-1 is accumulated in the gate region (24) of the gate portion α at time t, as shown in FIG. 6G, and then at time t, as shown in FIG. 6H. It is stored across the gate area (24) of the gate section 01 and the storage area (22S, ) of the second horizontal register Ql, and then the second horizontal storage area is stored as shown in FIG. It is accumulated in the storage area (22s,) of register +Ill, and this state is maintained from then on until the horizontal valid period.

この様にして第1水平ラインL、の左端の受光素子(2
)に蓄積された信号電荷Q、−1は第2の水平レジスタ
QDに転送される。
In this way, the light receiving element (2) at the left end of the first horizontal line L
) is transferred to the second horizontal register QD.

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

この信号電荷Q、−1は時点t1で垂直レジスタ(9)
の第2ビツトの転送電極(17A、)下の電荷転送領域
(へ)に読み出されるが、この後、時点iで転送電極(
17A、)の電圧が読み出しパルス電圧Vtから通常の
ハイレベル電圧VNとされ、続いて時点t、で転送電極
(17A3)の電圧がローレベル電圧vLからハイレベ
ル電圧VNとされ、続いて時点t4で転送電極(ITA
t)の電圧がハイレベル電圧VNからローレベル電圧V
Lとされ、続いて時点1.で転送電極(17A、)の電
圧がローレベル電圧VLからハイレベル電圧vllとさ
れ、続いて時点t、で転送電極(17^3)の電圧がロ
ーレベル電圧vLからハイレベル電圧VNとされ、続い
て時点tマで転送電極(17AI)の電圧がローレベル
電圧Vtからハイレベル電圧VMとされ、続いて時点t
、で転送電極(ITA、)の電圧がハイレベル電圧VM
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6図B〜第6図Gに示す状態を経て第6図Hに示
す状態となり、信号電荷Ql−1は第6図Hに示す様に
第1ビツトの転送電極(17A、)の下方の電極転送領
域a9に転送される0次に時点t9で転送電極(17A
、)の電圧がローレベル電圧Vtからハイレベル電圧V
Nとされるので、信号電荷Qト、はこの時点t、で第6
図!に示す様に第1の水平レジスタQllのストレージ
領域(20S、 )に転送される。
This signal charge Q, -1 is stored in the vertical register (9) at time t1.
The second bit of the transfer electrode (17A) is read out to the charge transfer region (to) below the transfer electrode (17A,).
17A,) is changed from the read pulse voltage Vt to the normal high level voltage VN, then at time t, the voltage at the transfer electrode (17A3) is changed from the low level voltage vL to the high level voltage VN, and then at time t4. transfer electrode (ITA)
t) voltage changes from high level voltage VN to low level voltage V
L, followed by time 1. At time t, the voltage of the transfer electrode (17A,) is changed from the low level voltage VL to the high level voltage vll, and then at time t, the voltage of the transfer electrode (17^3) is changed from the low level voltage vL to the high level voltage VN, Subsequently, at time t, the voltage of the transfer electrode (17AI) is changed from low level voltage Vt to high level voltage VM, and then at time t
, the voltage of the transfer electrode (ITA,) is high level voltage VM
Since the low level voltage vL is set from , the potential state changes to the state shown in FIG. 6H after passing through the states shown in FIGS. 6B to 6G, and the signal charge Ql-1 becomes as shown in FIG. 6H. 0 transferred to the electrode transfer area a9 below the transfer electrode (17A,) of the first bit at time t9.
, ) changes from the low level voltage Vt to the high level voltage V
N, the signal charge Qt is the 6th signal charge at this time t.
figure! As shown in , the data is transferred to the storage area (20S, ) of the first horizontal register Qll.

次に時点t1゜で転送電極(17^g)の電圧がハイレ
ベル電圧VNからローレベル電圧VLとされ、続いて時
点t1gで転送電極(17^、)の電圧がハイレベル電
圧V%からローレベル電圧ν、と−され、続いて時点t
1で第1の水平レジスタa・のストレージ電極(21s
、)の電圧がハイレベル電圧V、′、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6図J
、第6図L(第7図A)に示す状態を経て第6図N(第
7図B)に示す状態となり、信号電荷Q、−1は第1の
水平レジスタQlのストレージ領域(20g 、 )か
ら同じく第1の水平レジスタα1のストレージ領域(2
0Sm)に転送される。尚、この第6図においてos−
1は第3水平ラインL、の左端の受光素子(2)に蓄積
された信号電荷を示し、Q9−1は第4水平ラインL4
の左端の受光素子(2)に蓄積された信号電荷を示して
いる。
Next, at time t1°, the voltage of the transfer electrode (17^g) is changed from the high level voltage VN to the low level voltage VL, and then at time t1g, the voltage of the transfer electrode (17^,) is changed from the high level voltage V% to the low level voltage VL. level voltage ν, and then at time t
1 and the storage electrode of the first horizontal register a (21s
, ) is changed from the high level voltage V,' to the low level voltage vL', so the potential state is as shown in Fig. 6J.
, the state shown in FIG. 6L (FIG. 7A) is reached, and the state shown in FIG. 6N (FIG. 7B) is reached. ) to the storage area (2
0Sm). In addition, in this Figure 6, os-
1 indicates the signal charge accumulated in the leftmost light receiving element (2) of the third horizontal line L, and Q9-1 indicates the signal charge accumulated in the leftmost light receiving element (2) of the third horizontal line L.
It shows the signal charges accumulated in the leftmost light receiving element (2).

本例の固体盪像装置においては、この様にして第2水平
ラインL8のすべての受光素子(21(21・・・(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(21(21−・・伐)に蓄積された信
号電荷が夫々第1の水平レジスタa・のストレージ領域
(2OS、)(20S、)・・・(203g)及び第2
の水平レジスタαDのストレージ領域(223g) (
22Sg)・・・(22st)に転送されて蓄積される
が、その後、時点t’sで水平有効期間になると第1の
水平レジスタQ1及び第2の水平レジスタOnに第5図
り及び第5図Hに示す高速の2相駆動パルスφ1及びφ
■が供給されるので、第1の水平レジスタQlに蓄積さ
れた第2水平ラインL□の信号電荷及び第2の水平レジ
スタQOに蓄積された第1水平ラインL、の信号電荷は
夫々第1の出力部邸及び第2の出力部(2)に転送され
る。ここに本例においては、第4図に示す様な色フイル
タアレイ(2)を設けているので、第1の出力端子(2
7)には第8図Aに示す様に第2水平ラインLxのG、
I?、G、・・・Rの色信号が得られ、第2の出力端子
(28)には第8図Bに示す様に第1水平ラインL、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4水平ラインL、のG、R,G
、・・・Rの色信号、・・・第492水平ラインL4,
2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3水平ラインLsの色信号、
・・・第491水平ラインL9,1のG、B、G、・・
・Bの色信号が得られる。
In the solid-state image device of this example, all the light receiving elements (21 (21...(2
) and all the light receiving elements (21 (21-...) of the first horizontal line L1 are stored in the storage area (2OS, ) of the first horizontal register a, respectively. (20S,)...(203g) and the second
Storage area (223g) of horizontal register αD (
22Sg)...(22st), but after that, when the horizontal effective period comes at time t's, the fifth figure and the second horizontal register On are stored in the first horizontal register Q1 and the second horizontal register On. High-speed two-phase drive pulses φ1 and φ shown in H
(2) is supplied, the signal charges of the second horizontal line L□ accumulated in the first horizontal register Ql and the signal charges of the first horizontal line L accumulated in the second horizontal register QO are and the second output section (2). In this example, since a color filter array (2) as shown in FIG. 4 is provided, the first output terminal (2)
7), as shown in FIG. 8A, G of the second horizontal line Lx,
I? , G, . . . R color signals are obtained, and the second output terminal (28) receives the G, B, G, . . . B color signals of the first horizontal line L, as shown in FIG. 8B. After the color signal is obtained, the first output terminal (27) receives the G, R, G of the fourth horizontal line L.
,... R color signal,... 492nd horizontal line L4,
2 G, R, G, . . . R color signals are obtained, and the second
The output terminal (28) of the color signal of the third horizontal line Ls,
...G, B, G of the 491st horizontal line L9,1...
-B color signal can be 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8図Cに示す様に第2水平ラインL8のG、
R,G、・・・Rの色信号、第4水平ラインL、のG。
Also, in the second field, the first output terminal (2
7), as shown in FIG. 8C, G of the second horizontal line L8,
R, G, . . . R color signal, G of the fourth horizontal line L.

R,G、・・・Rの色信号1.・・・第492水平ライ
ンLeltのG。
R, G, . . . R color signals 1. ...G of the 492nd horizontal line Lelt.

R,G、・・・Rの色信号が得られ、また、第2の出力
端子(28)には第8図りに示す様に第1水平ラインL
R, G, . . . R color signals are obtained, and the second output terminal (28) receives the first horizontal line L as shown in the eighth diagram.
.

のG、B、G、・・・Bの色信号、第3水平ラインL、
のG、 B。
G, B, G, . . . B color signals, third horizontal line L,
G, B.

G、・・・Bの色信号、・・・第491水平ラインLv
+のG、Il。
G,...B color signal,...491st horizontal line Lv
+G, Il.

G、・・・Bの色信号が得られる。G, . . . B color signals are obtained.

この様に本例の固体撮像装置においては、垂直レジスタ
(9) 191・・・(9)を三相電極構造とし、その
1ビット分を1受光素子と対応させる様にし、また垂直
レジスタ19) +9)・・・(9)の出力側に第1の
水平レジスタQlと第2の水平レジスタ(Illとを設
け、2水平ラインの信号1荷を同時に読み出す様になさ
れているので、1フイールド毎に全画素の読み出しを行
うことがてきる。
In this way, in the solid-state imaging device of this example, the vertical registers (9) 191...(9) have a three-phase electrode structure, and one bit corresponds to one light receiving element. +9) ... A first horizontal register Ql and a second horizontal register (Ill) are provided on the output side of (9), and one signal of two horizontal lines is read out simultaneously, so that one field It is possible to read out all pixels at once.

従って、本例の固体撮像装置によれば、高解像度の画像
を得ることができる。因みに、本例においては、水平画
素数を510個としたGストライプR/B線順次の固体
撮像装置を構成した場合につき述べたが、本例の様に全
画素読み出しを行うときは、水平画素数を760個とす
るG、R,Bストライブの固体撮像装置と同等の斜め解
像度を得ることができる。
Therefore, according to the solid-state imaging device of this example, a high-resolution image can be obtained. Incidentally, in this example, we have described a case in which a solid-state imaging device is configured with a G stripe R/B line sequential system with 510 horizontal pixels, but when performing all pixel readout as in this example, horizontal pixels It is possible to obtain a diagonal resolution equivalent to that of a solid-state imaging device with 760 G, R, and B stripes.

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α・と第2の水平レジスタαDを設け、隣接する
2つの水平ラインの色信号、即ち第2水平ラインL、の
G、R,G、・・・Rの色信号及び第1ラインL、のG
、B、G、・・・Bの色信号、第4水平ラインL#のG
As described above, in the solid-state imaging device of this example, the first horizontal register α and the second horizontal register αD are provided, and color signals of two adjacent horizontal lines, that is, G and R of the second horizontal line L, are provided. , G,...R color signals and G of the first line L,
, B, G, . . . color signal of B, G of fourth horizontal line L#
.

B、G、・・・Bの色信号及び第3水平ラインL、のG
、B、G。
B, G, . . . color signals of B and G of the third horizontal line L,
,B,G.

・・・Bの色信号、・・・第492水平ラインLees
のG、R,G。
...B color signal, ...492nd horizontal line Lees
G, R, G.

・−Rの色信号及び第491水平ラインL9,1のG、
 B、 G。
・-R color signal and G of the 491st horizontal line L9,1,
B, G.

・・・Bの色信号を夫々順次に、且つ同時に第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プを行
うことによりR,G、B信号を得ることができ、このR
,G、B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。
... Since the B color signals can be obtained sequentially and simultaneously at the first output terminal (27) and the second output terminal (28), the solid-state imaging device of this example can be used. In the single-panel color camera used, the 2
R, G, and B signals can be obtained by performing predetermined sampling on the color signals of two horizontal lines.
, G, and B 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12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, so
There is an advantage that the signal processing circuit can be simplified.

尚、上述実施例においては、第2図及び第3図に示す様
に電荷転送領域Q9αす・・・+19の上方に垂直方向
に帯状の多結晶シリコン層(178g) (17B*)
・・・(17B、)を形成し、この多結晶シリコン層(
17B諺) (178m)・・・(178g)が転送電
極(17A3) (17As) ・(17^S)の幅広
部と転送電極d7^1) (17AI)・・・(17A
、)の幅広部との間において絶縁層α−を介して電荷転
送領域(至)αす・・・Q9と対向する部分を駆動パル
スφ□を供給する転送電極(17AI) (17^3)
・・・(17^8)となす様にした場合につき述べたが
、この代わりに、第9図及び第10図に示す様に、転送
電極(17^m) (17^諺)・・・(17^茸)を
転送電極(17As) (17^、)・・・(17^、
)の幅広部と転送電極(17^、)(17^1)・・・
(17At)の幅広部との間隙部分に島状に設け、これ
ら転送電極(17AI) (17At)・・・(17^
8)を絶縁層α・のコンタクト孔(30)を介してアル
ミニウム配線層(31)で接続する様にしても良く、こ
の場合には、上述同様の作用効果を得ることができるほ
か、転送電極(17^富)の転送電極(17^り及び(
17A、)とのカップリングを減少させることができ、
駆動パルスφv8の伝搬歪を改善することができる。
In the above embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, a polycrystalline silicon layer (178g) (17B*) is formed in a vertical direction above the charge transfer region Q9α...+19.
...(17B,) is formed, and this polycrystalline silicon layer (
17B proverb) (178m)...(178g) is the transfer electrode (17A3) (17As) ・The wide part of (17^S) and the transfer electrode d7^1) (17AI)...(17A
A transfer electrode (17AI) that supplies a drive pulse φ□ to the part facing Q9 between the charge transfer region (to) α through the insulating layer α- between the wide part of the charge transfer electrode (17AI) (17^3)
...(17^8), but instead, as shown in Figs. 9 and 10, the transfer electrode (17^m) (17^ proverb)... Transfer (17^mushroom) to electrode (17As) (17^,)...(17^,
) wide part and transfer electrode (17^,) (17^1)...
These transfer electrodes (17AI) (17At)... (17^
8) may be connected to the aluminum wiring layer (31) through the contact hole (30) in the insulating layer α. In this case, in addition to obtaining the same effect as described above, the transfer electrode (17^wealth) transfer electrode (17ᄒri and (
17A,) can be reduced,
The propagation distortion of the drive pulse φv8 can be improved.

尚、この場合、第11図に示す様に、転送電極(17^
g)及び(17Ax)間に多結晶シリコン層(32)を
プリンジ状に設けて転送電極(17^雪)及び(17A
x)間を接続する様にしても良い。
In this case, as shown in Fig. 11, the transfer electrode (17^
g) and (17Ax), a polycrystalline silicon layer (32) is provided in the shape of a principe, and the transfer electrode (17^Snow) and (17A
x) may be connected.

また上述実施例においては、第4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04)を
使用して単板式カラーカメラに適用し得る様にした場合
につき述べたが、この代わりに、その他種々の色フイル
タア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。
Furthermore, in the above embodiment, a case has been described in which the so-called G stripe R/B line sequential color filter array 04) shown in FIG. In addition, various other color filter arrays can be used, and it can also be applied to a two-panel color camera and a three-panel color camera.

また本発明は上述実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱
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。
Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various other configurations may be adopted without departing from the gist of the present invention.

(発明の効果〕 本発明に依れば、全画素読み出しを行うことができる様
にされているので、高解像度の画像、特に斜め解像度の
向上した画像を得ることができるという利益がある。
(Effects of the Invention) According to the present invention, since all pixels can be read out, there is an advantage that a high-resolution image, particularly an image with improved diagonal resolution, can be obtained.

また、本発明によれば、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12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、信号処理回路が単純化されるという利益があ
る。
Furthermore, according to the present invention, when applied to a single-chip color camera using a single-chip color filter array, the color signals of multiple lines are output in a synchronized manner. In this case, unlike when using the solid-state imaging device shown in Fig. 12, there is no need to provide a one-horizontal period delay circuit to synchronize the color signals of multiple horizontal lines, and the signal processing circuit is simplified accordingly. There is a benefit of being

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

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図は第1図例の要部を示す平面
図、第3図は第2図のm−m ’線断面図、第4図は第
1図例で使用する色フイルタアレイを示す線図、第5図
は第1図例の説明に供する波形図、第6図は第2図のV
l−Vl’線に沿った基板表面のポテンシャル状態を示
す線図、第7図は第2図の■−■′線に沿った基板表面
のポテンシャル状態を示す線図、第8図は第1図例の第
1の出力端子(27)及び第2の出力端子(28)に得
られる色信号を示す線図、第9図は本発明の他の実施例
の要部を示す平面図、第1O図は第9図のX−X′線断
面図、第11図は本発明の更に他の実施例の要部を示す
平面図、第12図は従来の固体撮像装置の概略的構成を
示す平面図、第13図は第12図例で使用されている色
フイルタアレイを示す線図、第14図は第12図例の出
力端子(8)に得られる色信号を示す線図、第15図は
第12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、(9)は垂直レジスタ、(至)は第1の水平
レジスタ、αDは第2の水平レジスタ、(2)は第1の
出力部、0は第2の出力部、(17^1) (17A、
)及び(17^、)は夫−夫垂直レジスタの転送電極、
(2)はゲート部である。
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 main parts of the example shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a line diagram showing the color filter array used in the example in FIG. 1, FIG. 5 is a waveform diagram for explaining the example in FIG.
Figure 7 is a diagram showing the potential state of the substrate surface along the line 1-Vl' in Figure 2. Figure 8 is a diagram showing the potential state of the substrate surface along the line ■-■' in Figure 2. FIG. 9 is a diagram showing the color signals obtained at the first output terminal (27) and the second output terminal (28) in the example shown in FIG. 1O is a sectional view taken along the line X-X' in FIG. 9, FIG. 11 is a plan view showing the main parts of still another embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a schematic configuration of a conventional solid-state imaging device. A plan view, FIG. 13 is a diagram showing the color filter array used in the example in FIG. 12, FIG. 14 is a diagram showing the color signal obtained at the output terminal (8) in the example in FIG. 12, and FIG. The figure is a diagram for explaining the example in FIG. 12. (1) is a P-type silicon substrate, (2) is a light receiving element, (3)
is the light receiving section, (9) is the vertical register, (to) is the first horizontal register, αD is the second horizontal register, (2) is the first output section, 0 is the second output section, (17^ 1) (17A,
) and (17^,) are the transfer electrodes of the husband-husband vertical register,
(2) is a gate section.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 受光素子と、該受光素子に蓄積される信号電荷を垂直方
向に転送する垂直レジスタと、該垂直レジスタによって
転送されてくる上記信号電荷を水平方向に転送する複数
の水平レジスタと、該複数の水平レジスタによって転送
されてくる上記信号電荷を検出する複数の出力部とを備
え、 上記垂直レジスタは1受光素子に対して上記垂直レジス
タの1ビット分を対応させると共に上記複数の水平レジ
スタは複数の水平ラインの信号電荷を同時に上記複数の
出力部に転送させる様になされていることを特徴とする
固体撮像装置。
[Scope of Claims] A light receiving element, a vertical register that vertically transfers signal charges accumulated in the light receiving element, and a plurality of horizontal registers that horizontally transfers the signal charges transferred by the vertical registers. and a plurality of output parts for detecting the signal charges transferred by the plurality of horizontal registers, and the vertical register corresponds one bit of the vertical register to one light receiving element, and the plurality of output parts detect the signal charges transferred by the plurality of horizontal registers. 1. A solid-state imaging device, characterized in that the horizontal register is configured to simultaneously transfer signal charges of a plurality of horizontal lines to the plurality of output sections.
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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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JPS59169278A (en) * 1983-03-16 1984-09-25 Hitachi Ltd Solid state image pickup device

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