TWI305679B - - Google Patents

Description

1305679 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 係關於使 本發明係關於一種固體攝像元件。詳細而言 用於數位相機或視頻攝影機等 ° 何寻之固體攝像元件 【先前技術】 區域之電荷自輸出部 ’作為電訊號，並且 或者被直接傳送而在

固體攝像元件係將蓄積於有效像素 經由垂直傳送部、水平傳送部而取出 所取出之電訊號被記錄於視訊等中， 置於接受側之電視等中再現。 此處’採用交錯掃描（interlace scan)、行間傳輸 ㈣(IS_IT)方式之電荷傳送方式的先前之固 體攝像元件’提供以下技術：為謀求提高讀取速度(以 下，稱為圖框率），進行垂直方向之像素跨越(pixel s ipping)作為像素跨越之一例，於用以按照⑼像 素輸出全像素之圖框率為75ι^/秒之固體攝像元件，為實 見3 0巾貞/&之圖框率，對垂直方向之像素僅讀取績素中之 1像素’換5之，以像素讀取比率即壓縮率為1/4進行垂直 方向之壓縮，以謀求圖框率之提高。 圖6係表示用以對上述垂直方向之像素跨越進行說明之 電極”Ό構模式圖’將圖7中符號Η所示之驅動脈衝施力。至垂 直電極（1Α)1〇7，圖7中符號j所示之驅動脈衝施加至垂直 電極（1Β)1〇8 ’圖7中符號】所示之驅動脈衝施加至垂直電 極（2)109 ’圖7中符號κ所示之驅動脈衝施加至垂直電極 ()〇 圖7中付號L所示之驅動脈衝施加至垂直電極 108460.doc 1305679 (3B) 111，圖7中符號jy[所示之驅動脈衝施加至垂直電極 (4)112，藉此，如圖8所示，以符號（1〇1)〜（14〇)所示之受光 部中’將符號（101)〜⑴〇)所示之受光部所蓄積之電荷向垂 直傳送部讀取，並將所讀取之電荷自垂直傳送部向水平傳 送部傳送。即，在用以驅動圖7中符號Η、符號1、符號1、 符號Κ、符號L以及符號Μ所示之垂直傳送部之驅動脈衝， 即在垂直傳送時脈中，於圖7中符號κ所示之垂直傳送時脈 • 脈衝，施加用以將受光部所蓄積之電荷讀取至垂直傳送部 之電壓，即讀取電壓（1)113，藉此，將蓄積於符號 (106)〜（110)所示之受光部之電荷向垂直傳送部讀取。所讀 取之電荷根據垂直傳送時脈脈衝而被2線傳送後，藉由於 圖7中符號Η所示之垂直傳送時脈脈衝，施加讀取電壓 (2)114 ’而將蓄積於符號（101)〜（105)所示之受光部之電荷 讀取至垂直傳送部。於符號（101)〜（110)所示之受光部中蓄 積、璜取之電荷’根據垂直傳送時脈脈衝，自垂直傳送部 • 依次向水平傳送部傳送’且傳送至水平傳送部之電荷，根 據圖7中符號Ν及符號Ο所示之水平傳送時脈脈衝，自水平 傳送依次向輸出部傳送並輸出’藉此可以屢縮率1 /4進 行垂直方向壓縮。再者，圖6中「G」、「R」及「Β」纪 號’表示彩色濾光片之「綠」、「紅」及「藍」，圖7中符號 P表示水平遮沒期間。又，圖8表示圖7中符號Q所示之時脈 中讀取的電荷之位置。 如上所述’可進行垂直方向之壓縮，但因無法進行水平 方向壓縮，故，例如以壓縮率1/4對1280x960像素進行垂 J08460.doc 1305679 直方向ι缩時，m〇x240像素自輸出部輪出，未保持^ 中所要求之縱橫比’水平垂直之平衡惡化’故必須進行水 T方向壓縮，並保持4:3之縱橫比，因此產生必須為以壓 縮率1/4進行水平方向壓縮之後處理問題。 對於該問題’提出以下技術：將相鄰兩個以上特定數量 之垂直傳送部作為一個群組，使該群組對應於水平傳送部 之單位傳送位元，並且將電荷自垂直傳送部傳送至對應於 該垂直傳送部所屬群組之水平傳送部之單位傳送位元… 下’稱為對應單位傳送位元）中，藉此於水平傳送部進行 水平方向之壓縮（例如，參照專利文獻1)。 [專利文獻1]曰本專利特開2002-丨12122號公報 [發明所欲解決之問題] 然而’在將相鄰兩個以上特定數量之垂直傳送部作為一 個群組，使該群組與水平傳送部之單位傳送位元相對應， 二將：，自垂直傳送部傳送至對應單位傳送位元之情形 一群組内垂直傳送部之電荷傳送處即對應單位 之位置:由於各個垂直傳送部與對應單位傳送位元 傳^關係不同’故有時無法對自垂直傳送部向對應單位 ^位兀之電荷傳送進行充分之傳送控制，在此方面需改 垂體例’說明在將相鄰兩個以上特定數量之 傳為一個群組，使該群組與水平傳送部之單位 目對應，《電荷自垂直傳送 傳送位元之情料，電荷傳送控制之不充分。^早Γ I08460.doc 1305679 ’對將電荷自垂直傳送部傳送至水平傳送部 平傳送部驅動脈衝H1之電極部分之情形加以說明。 換言之，如圖8(a)(圖8(“)表示水平傳送部係藉由施加 7平傳送部驅動脈衝H1及H2而驅動之兩相驅動之情形 表示水平傳送部係藉由施加水平傳送部驅動脈衝 、H2及H3而驅動之三相驅動之情形）所示，在使时一 垂直傳送部121與水平傳送部122之單位傳送位早^ IS门任一垂直傳送部均與電荷傳送處即單位傳送I: 咖、2位置關係’並且任一垂直傳送部均向同-方向 a)。錢A所不之方向）傳送電荷，以此可將電荷 至對應單位傳送位元，並且可 D 、 傳送位元之電荷傳送進行充分之傳送控1：^向對應單位 加=二如_(圖，)表示水平傳送部係藉由施 =傳送㈣脈細及扣而驅動之兩相驅動之情 广圖吵2)表示水平傳送部係藉由施加 脈衝Η!、H2及H3而驅動之=相驅叙夕p 專區動 扣相動之情形）所示，在將相 姊兩個垂直傳送部作為一個群组， 亭相 送部之單位傳送位元相對應時，或者如圖：組與水平傳 示水平傳送邱择 a ^ (c)(圖8(c-I)表 ㈣ 水平傳送部驅動脈細及扣而 驅動之兩相驅動之情形，圖8㈣表示水平傳送部=而 施加水平傳送部驅動脈細,細而㈣ 之情形）所示，在將相鄰三個垂直傳 —相驅動 並使-個群組與水平傳送部 ，:個群組， 垂直傳送部而愈電傳送位兀相對應時，因 '、電何傳送處即單位傳送 108460.doc 1305679 置關係，若每-垂直傳送部不向不同方向傳送 法將電荷傳送至對應單位傳送位元，因此無法對自垂直傳 ，部向對應單位傳送位元之電荷傳送進行充分送控 制。 j體而1，在將相鄰兩個垂直傳送部作為—個群組，並 7平傳运部進行兩相驅動之情形下（圖8⑹）之情形）， :於符號b所示之垂直傳送部將電荷向符號㈣示之方 垂傳送位元，而符號⑽示之 垂直傳送謂電荷向符紅所示之方向傳送，故 送至對應單位傳送位元， * 邱而脸帝碏由问一群組内之垂直傳送 將電何傳送至對應單位傳送位元時之傳送方向不同， 因此無法對自垂直傳送部 p 進行充分之傳送控^ 傳…之電荷傳送 又，在將相鄰兩個垂直傳送部作為一個群 傳适部進行三相驅動之情形下（圖8(b_2)之情7 號d所示之垂直傳送部將電荷向符號D所示之方向傳^於符 將電荷傳送至對應單位傳送位元，而符號 =吉故 =電荷向符—向傳送，故將電荷 ::傳运位兀’並且藉由同一群組内之垂 電何傳送至對應單位傳送位元時之傳送方向 ^而將 法對自垂直傳送部向對應單位傳 因此無 分之傳送控制。 傳送進行充 進而，在將相鄰三個垂直傳送部 — 平傳送部進行兩相㈣之情形下（叫，並對水 脣形），由於 108460.doc ^ 10- 1305679 符號f所示之垂直傳送部向符號F所示之 將電荷傳送至對應單位傳送位元，所傳送電荷，故 部向符號G所示之方向傳送電荷，故:二::垂直傳送 位傳送位元，符锛々+士 電何傳达至對應單 ^符唬h所不之垂直傳送部向符 傳送電荷’故將電荷傳送至對應 位—不之方向 π~群組内之垂直傳送部而將電荷傳送 童精由 元時之傳送方向不同，因此無法對自垂直傳；=傳送位 位傳讀w電荷傳送進行充分之傳送㈣卜 應早 傳ΐ =將相鄰三個垂直傳送部作為一個群組，並對水平 虎所不之垂直傳送部向符號工所示之方向傳 子 電荷傳送至對應單位傳送位 '文將 向符號〗所_ 埒i彳兀符娩J所示之垂直傳送部 傳送位元^^傳送電荷’故將電荷傳送至對應單位 送--荷傳送至對: 不直r部而將電荷傳送至對應單位心 傳送位元m、，因此無法對自垂直傳送部向對應單位 兀之電何傳达進行充分之傳送控制。 上： = 在於提供一種固體攝像元件，其係馨於以 :發明’可實現於水平傳送部進行水平 高。 傳延部向水平傳送部之電荷傳送控制性較 【發明内容】 為達成上述目的，+ 本發月之固體攝像元件包含攝像部與 108460.doc 1305679 =送部’其中攝像部中，多個受光部排列為矩陣狀， 置於上述受光部之每-垂直行之垂直傳送部，將 電何自各受光部進行傳 ’ 送部傳送電荷，* 送部係自上述垂直傳 ''將所傳送之電荷向水平方向傳送，以相 之上特定數量之上述垂直傳送部作為一個群組，使 上述水平傳送部之單位傳送位元 將電荷傳送至對應於同垂直傳送部所屬群組 傳送部之單位傳送位元，於上述每一群組令 1 傳：至個電荷傳送部’將電荷自上述垂直傳送部 '對應於同垂直傳送部所屬群組之上述電荷 2將電荷自同電荷傳送部傳送至水平傳送部之單位傳· 群:處使=1:個以上特定數量之垂直傳送部作為-個 =自垂直傳送部傳送至對應單位傳送位元，藉 = 水平傳送部進行水平方向之壓縮。 口實現於 二包含對應於同群組之至少—個電荷傳 屬群电之雷 送部傳送至對應於同垂直傳送部所 平傳送部 送部’並將電荷自同電荷傳送部傳送至水 值、、之單位傳送位元’換言之，將電荷自垂直傳送部 電=對ί於同垂直傳送部所屬群組之電荷傳送部，並將 士何電荷傳送部傳送至垂直傳送部之對應單」 :’該垂直傳送部係將電荷傳送至上述電荷傳位： 此，群组& y 稽 ’、 一垂直傳送部，均經由電荷傳送部而將電荷 108460.doc 1305679 傳运至對應單位傳送位元，並且可緩和群組内各個垂直傳 送部與對應單位傳送位元之位置關係之偏離。 [發明之效果j 、，述本么$之固體攝像元4牛，即便使於水平傳送部進行 水平方向之I縮，亦可在將電荷自垂直傳送部向水平傳送 部傳送時，缓和群組㈣直傳送部之電荷傳送方向之偏 離，故可提高自垂直傳送部向水平傳送部之電荷傳送控制 性。 【實施方式】 以下’參照囷式，對本發明之實施形態進行 發明理解之用。 冬 圖1係用以說明適用本發明之CCD固體攝像元件之—例 的模式圖’此處所示之CCD固體攝像元件J包含：受光部 2 ’排列為矩陣狀；垂直傳送部3，設置於該受光部：每二 垂直行’將來自各受光部之電荷向垂直方向傳送；水平傳 送部4,冑自垂直傳送部所傳送之電荷向水平方向傳送； 以及輸出部5 ’將自水平傳送部所傳送之電荷作為電壓而 輸出。 _ 、，圖〖（b)係用以對適用本發明之CCD固體攝像元件中，水 平傳达部為兩相驅動’且以相鄰兩個垂直傳送部作為—個 群組時之沒極部（圖中以符號D所示之區域）進行說明之^ 式圖。此處，圖1(b)中符號ST(儲存之意）表示下 、 圖叩）中符號HL(保持之意）表示下述HL部。再者，此卜 略水平傳送部採用三相以上之驅動方式時、或者以相= 108460.doc -13- 1305679 個以上之垂直傳送部作為一個群組時之汲極部之圖示，但 對於進行跨越之垂直傳送部，在垂直傳送部與電荷保持部 之間形成有汲極部之方面，與圖1(b)相同。此處汲極部以 通道連接於ST部，且利用歐姆接觸（ohmic contact)而連接 於遮光膜等’並最終連接於GND。為將訊號電荷向汲極排 放，暫時蓄積於ST部之訊號電荷，因ST部及¥4之偏壓電 位為L’故穿過上述通道而向電位高於ST部（電性電位低） Φ 之汲極部排放。此處通道被設置為抑制ST部之導通性。具 體而言’設置電位障壁，或者提高通道之電阻值，使蓄積 於ST部之訊號電荷僅在必要時與汲極導通。然而，當電子 易於導通時，無法保持訊號電荷，故亦可為設置有閘極並 可控制之通道。 又，此處所謂遮光膜，係一般用於固體攝像元件中之設 置有金屬遮光膜作為配線部之上層膜，且對必要部分進行 遮光者，因此一般較多的是，施加有某些固定電壓。此 • 處，從配線之便利性方面考慮，設為使訊號電荷自遮光膜 向GND排放之結構’但無須特意經由遮光膜。又，由於具 有排放訊號電荷之汲極即可，故電位（p〇tential)高於冗部 即可，以作為汲極發揮功能，而無須。 因以下說明冗長，故關於汲極未作記述，但關於將汲極 設置為與ST部由通道相連接，並在誹放時，使ST部及前 偏壓為L而進行排放動作之方面，於本發明之任何情形下 均共通。 [1]於水平傳送部為兩相驅動，且以相鄰兩個垂直傳送 I08460.doc 14· 1305679 部為一個群組之情形（參照圖2(a)) 本實施例中，如圖2(a)所示，將相鄰兩個垂直傳送部作 為一個群組Gr，並將對應於各群組之電荷傳送部 部）6形成於垂直傳送部與水平傳送部之間。又，在群組内 之一個垂直傳送部與V0G部之間，形成有包含儲存部0丁 部）7a以及保持部（HL部）7b之電荷保持部^進而，構成為 水平傳送部之單位傳送位元10對應於一個群組（兩個垂直 • 傳送部）。再者，為方便說明，使形成有電荷保持部之垂 直傳送部為垂直傳送部（1)3&，而使另一個垂直傳送部為垂 直傳送部（2)3b。 以下，關於如上所述而構成之CCD固體攝像元件，對以 下情形進行說明：（1-A)向汲極排放電荷，並進行水平方 向壓縮之情形；（1-B)並未向汲極排放電荷，而進行水平方 向壓縮之情形；以及（1_C)讀取全像素之情形。再者，圖中 「G」、「R」及「B」之符號表示彩色濾光片之「綠」、 | 「紅」及「藍」。 」 (1-A)向汲極排放電荷而進行水平方向壓縮之情形 在向汲極排放電荷並進行水平方向壓縮時，如圖Vad) 所示’將受光部所蓄積之電荷讀取至垂直傳送部以後，使 VOG部、ST部以及H1為高位準（以下，稱為H位準），並使 HL部及H2為低位準（L位準），由垂直傳送部傳送僅1位元 量之電荷，藉此將讀取至垂直傳送部（2)之電荷傳送至對應 單位傳送位元之施加有H1之電極（參照圖3(a_2))。再者， 由於ST部為Η位準’ HL部為L位準，故跨越對象之電荷（續 108460.doc •15· 1305679 取至垂直傳送部⑴之電荷）停留於叮部，而停留於該灯部 之電荷作為多餘電荷排放至汲極。 繼而，藉由水平傳送部之傳送，可於水平方向上對垂直 傳送部之第1段以壓縮率1/2進行壓縮。 之後亦同樣地’藉由電荷之傳送，於水平方向對其後段 以壓縮率1/2進行壓縮。 (㈣未向没極排放電荷而進行水平方向屋縮之情形 在未向汲極排放電荷而進行水平方向壓縮時，如圖吵 υ所不，將受光部所蓄積之電荷讀取至垂直傳送部以後， = v〇G部、ST部以及H1奸位準，肛部及位準，並 =傳送部傳送錄元電荷，藉此將讀取至垂直傳送 =之電荷傳送關應單位傳送位元之施加有 中（參照圖3(b-2))。 位其次1將讀取至水平傳送部之電荷向水平方向傳送僅】 部Z後（參照圖3(b_3))，使ST部自Η位準轉為L位準，町 邛自L位準轉為H位準，藉 M了邊於s丁部之電荷（讀取至垂 何)經由V0G部㈣^ 繼而ί平傳送部進行電荷相加（參照圖取4))。 ，猎由水平傳送部之傳送， 傳送部之第〗段以愿縮率1/2進行歷縮/…向上對垂直 之後亦同樣地，藉由電荷 段以應縮率㈣行屡縮。#心於水平方向上對其後 (KC)讀取全像素之情形 在讀取全像素時，如 ()所不’將受光部所蓄積之 108460.doc 16 1305679 電何視取至垂直傳送部以後，使V〇g部·、ST部以及hi為η 位準，HL部及Η2為L位準，並由垂直傳送部傳送僅i位元 «之電荷，藉此使讀取至垂直傳送部（2)之電荷傳送至對應 單位傳送位元之施加有H1之電極中（參照圖3(c_2))，其 後，藉由水平傳送部之傳送，將讀取至垂直傳送部之電 荷輪出。

其次，使ST部自Η位準轉為L位準，HT部自[位準轉為H 位準，藉此將停留於ST部之電荷（讀取至垂直傳送部（1)之 電荷）傳送至施加有H1之電極中（參照圖3(c_3))，其後藉由 水平傳送部之傳送，而輸出讀取至垂直傳送部⑴之電荷， 以此可對垂直傳送部之第丨段進行全像素讀取。 之後亦同樣地，藉由電狀傳送，對錢段進行全像素 讀取。 ’ 立[2]於水平傳送部為三相驅動，且使相鄰三個垂直傳送 部為一個群組之情形（參照圖2(b)) —本實施例中’如圖2⑻所示，使相鄰三個垂直傳送部為 一個群㈣，對應於各群蚊職料彡成 ，水平傳送部之間。又，於軸内—個垂直傳送部 ^間，形成有包含儲存部（1)(ST⑴部⑽以及保持部 (,)(hl⑴部）8b之電荷保持部（1)8，而群組内另—個垂 ::::0G部之間，形成有包含儲存部⑺帅)部咖以 ==陶2)部）9b之電荷保持卿。進而，構 2:;:之::傳送位元對應於-個群組(三個垂直傳 )清形。再者，為方便說明，將形成有電荷保持部 J08460.doc 1305679 (1)之垂直傳送部設為垂直傳送部（丨）3a，形成有電荷保持 部（2)之垂直傳送部設為垂直傳送部（2)31>，並將未形成有 電荷保持部之垂直傳送部設為垂直傳送部（3)3c。 以下，關於如上所述而構成之CCD固體攝像元件，對以 下情形進行說明：（2-A)向汲極排放電荷，並進行水平方 向壓縮之情形；（2-B)未向汲極排放電荷，而進行水平方向 壓縮之情形；以及（2_C)讀取全像素之情形。 (2-A)向汲極排放電荷而進行水平方向壓縮之情形 在向汲極排放電荷並進行水平方向壓縮時，如圖氕 所示，將受光部所蓄積之電荷讀取至垂直傳送部以後，使 VOG部、ST⑴部、ST⑺部' 肛⑺部以位準， HL⑴部、H2以及位準’並由垂直傳送部傳送们位 元量之電荷，藉此將讀取至垂直傳送部⑺及垂直傳送部 ⑺之電荷料至對應單㈣送位元之施加㈣之電極中 (參照圖4(a-2))e㈣’由於叮⑴部為H位準，肛⑴部為 L位準’故跨越對象之電荷（讀取至垂直傳送部⑴之電荷） 停留於ST(1)部，而停留於与τςτνι、& w mT(l)部之電荷作為多餘電荷 排放至汲極。 邂阳，精甶水平得送部 .v 〜 傳送部之第1段以壓縮率1/3進行麗縮^ 之後亦同樣地，藉由電荷之值笨 1寻廷，於水平方向上對 段以壓縮率1 /3進行壓縮。 (2-B)未向；:及極排放電荷而淮并^、丁 進仃水平方向壓縮之情形 在未向汲極排放電荷而進耔士 仃水平方向壓縮時，如圖 108460.doc 1305679 υ所不’將受光部所蓄積之電荷讀取至垂直傳送部以後， 使VOG部、ST(1)部、ST(2)部、HL⑺部以及Η4Η位準， HL(1)部、H2及113為]1位準，並由垂直傳送部傳送僅1位元 量之電荷’藉此將讀取至垂直傳送部⑺及垂㈣送部（3) 之電何傳送至對應單位傳送位元之施加有⑴之電極中（參 照圖 4(b-2))。 ”人豸4取至水平傳送部之電荷向水平方向傳送们 位疋以後（參照圖4(b·3))，使叮⑴部自Η位準轉扣立準， Ηπυ部自W準轉為Η位準，藉此停留於ST⑴部之電荷 (項取至垂直傳送部⑴之電荷）經由V〇G部而傳送至施加有 :之電極中’並於水平傳送部進行電荷相加（參照圖♦ - 一 4 傳送部之第1段以壓縮率1/3進行麗縮 之二亦：樣地’藉由電荷之傳送，於水平方向上對〜 k以壓縮率1 /3進行壓縮。 、 (2-C)讀取全像素之情形· 在讀取全像素時，如圓4㈣所示，將受光部 電何讀取至垂直傳送部以後’使v〇g部 、- 部以及H1為Η位準，HL⑴部、HL 、卬2 準，並由垂直傳送部傳送僅】位元量之電為 至垂直傳送部（取電荷傳送精應單位此使讀昂 m之電極中（參照圖4(c_2))，其 — 、位兀之施加肩 送，將讀取至垂直傳送部（3)之電荷輪:由水'f傳送部之傳 108460.doc -19· 1305679 轉ί =吏ST(2)部自H位準轉為L位準，HT(2)部自l位準 之带4 ’藉此將停留於叫2)部之電荷傳送至 之電極中（參昭圖以 甘％ # 有 藉由水平傳送部^ 圮將項取至垂直傳送部（？）之電荷輸出。 2使ST(l)部自Η位準轉為L位準，Ητ⑴部自L位準 為位準，藉此將停留於ST⑴部之電荷傳送至施加有m 之電極中（參照圖4(C-4))，#後藉由水平傳送部之傳送， 而輸出讀取至垂直傳送部⑴之電荷，以此可對垂直傳送部 之第1段進行全像素讀取。 之後亦同樣地’藉由電荷之傳送，對其後段進行全像素 讀取。 [3]於水平傳送部為三相驅動，且使相鄰四個垂直傳送 部為一個群組之情形（參照圖2(c)) 本實施例中’如圖2⑷所示，使相鄰四個垂直傳送部（垂 直傳送部⑴3a、垂直傳送部⑺％、垂直傳送部（We、垂 •直傳送部（4)3d)為一個群組Gr·，對應於各群組之v〇G部形 成於垂直傳送部與水平傳送部之間。再者，v〇G部包含對 應於垂直傳送部（1)及垂直傳送部（2)之乂〇(}部（1)11、以及 對應於垂直傳送部（3)及垂直傳送部（4)之v〇G部（2)12。 又，在垂直傳送部（1)與V0G部（1)之間以及垂直傳送部（3) 與VOG。卩（2)之間，形成有包含ST部及幵乙部之電荷保持部 7。進而，構成為水平傳送部之單位傳送位元1〇對應於一 個群組（四個垂直傳送部）。 以下，關於如上所述而構成之CCD固體攝像元件，對以 108460.doc -20- 1305679 下情形進行說明：（3-A)向汲極排放電荷，並進行水平方 向壓縮之情形；（3_B)未向汲極排放電荷，而進行水平方向 壓縮之情形；以及（3_c)讀取全像素之情形。 (3-A)向沒極之電荷排放而進行水平方向壓縮之情形 在向汲極排放電荷並進行水平方向壓縮時，如圖5(a_D 所示，將受光部所蓄積之電荷讀取至垂直傳送部以後，使 V〇G部⑴、¥0(5部（2)、ST部及H1為Η位準，HL部、犯及 φ H3為L位準，並由垂直傳送部傳送僅1位元量之電荷，藉 此將讀取至垂直傳送部⑺及垂直傳送部（4)之電荷傳送: 對應單位傳送位元之施加有則之電極中（參⑲圖5卜2))。 再者，由於ST部為Η位準，HL部為L位準，故跨越對象之 電荷（讀取至垂直傳送部⑴及垂直傳送部（3)之電荷）停留於 ST部，而停留於該ST部之電荷作為多餘電荷排放至汲 極0 繼而，藉由水平傳送部之傳送，可於水平方向上對垂直 # 傳送部之第1段以壓縮率1 /2進行壓縮。 (3-B)未向汲極排放電荷而進行水平方向壓縮之情形 在未向汲極排放電荷而進行水平方向壓縮時，如圖5(b_ 1) 所示’將受光部所蓄積之電荷讀取至垂直傳送部以後， 使VOG部⑴、VOG部⑺、ST部及ΗαΗ位準，扯部、似 及H3為L位準，並由垂直傳送部傳送僅元量之電荷， 藉此將讀取至垂直傳送部（2)及垂直傳送部（4)之電荷傳送 至對應單位傳送位元之施加有H1之電極中（參日召_ 2) )。 …、 108460.doc •21 - 1305679 :次1讀取至水平傳送部之電荷向水平方向傳送僅】 凡以後（參照圖5(b_3))，使ST部自η位準轉為、 部自L位準轉為Η位準，藉此停留於st部之電荷取’ ΗΤ 直傳送部（1)及垂直傳送部（3) ^至垂 丨之電何）經由VOC^p Π)戍者 ，部(2)而傳送至施加有…極中，並於水平(傳)= 進灯電荷相加（參照圖5(b-4))。 、〇 由水平傳送部之傳送，可於水平方向上對垂直 傳送邛之第1段以壓縮率1/2進行壓縮。 之後亦同樣地，藉由電荷之傳送，於水平 段以壓縮率丨/2進行壓縮。 對其後 (3-C) s賣取全像素之情形 全像素時，如圖5((Μ)所示，將受光部所蓄積之 電何讀取至垂直傳送部以後，使v〇G部⑴、灯部細為 Η位準’ V0G部(2)、肛部、圯及H3為"立準，並由 送。IM專达僅1位元量之電荷’藉此使讀取至垂直傳送部⑺ 之電荷傳送至對應單位傳送位元之施加有m之電極中（參 、、圖（c 2))其後’藉由水平傳送部之傳送，將讀取至垂 直傳送部（2)之電荷輸出。 其-人，使V0G部（1)自H位準轉為[位準，ν〇〇部自l 位準轉為Η位準’藉此將讀取至垂直傳送部⑷之電荷傳送 至對應單位傳送位元之施加有Η1之電極中（參照圖5(c_ 3))，其後，藉由水平傳送部之傳送，將讀取至垂直傳送部 (4)之電荷輪出。 ’’遒而，使ST部自Η位準轉為L位準，HT部自乙位準轉為ή 108460.doc 1305679 位準，藉此將自垂直傳送部(3)傳送且停留於灯部之電荷 傳送至施加有H1之電極中，並且將自垂直傳送部（1)傳送 且如留於ST部之電荷傳送至參照圖5(c-句），其後， 藉由水平傳送部之料，將讀取至垂直傳送部（3)之電荷輸 出。

仗νυυ〇|5(ι)| L位準轉為只位準，v〇g部（2)自Η 位準轉為L位準，藉此將㈣於肌部之電荷傳送至施加有 Η1之電極中（參照圖5(c_5))，其後，藉由水平傳送部之傳 运’而輸ϋί讀取至垂直傳送部⑴之電荷，以此可對垂直傳 送部之第1段進行全像素讀取。 其後亦同樣地，藉Μ狀傳送，對其後段進行全像素 讀取。 、述適用本發明之CCD固體攝像元件，在將電荷自垂直 7送部向水平傳送部傳送時，電荷經由V0G部而被傳送。 字電荷自垂直傳送部向V0G部傳送，繼而將電荷自 Φ VOG部向水平傳送部傳送。 即’上述[1]及[2]中任一垂直傳送部之電荷傳送處即 VOG部之位置關係相同，且任—垂直傳送部均於同一方向 上=送電荷’故可將電荷傳送至乂⑽部。進而，v〇G部與 電何傳送處即水平傳送部之位置關係亦相同，且任一 部均於同_ 士 y 立、一万向上傳送電荷，故可將電荷傳送至水平傳送 又 j » ,,, 荷二 V[3]中，經由v〇G部（1)或者VOG部（2)而傳送電 7藉此可緩和才目同群組内*直傳送部《電荷冑送方向之 108460.doc -23· 1305679 偏離。 因此可對自垂直傳送部向水平傳送部之電荷傳送進 充分之傳送控制。 又：由於形成電荷保持部’使電荷自同一群組内之各垂 直傳送。P傳送至對應軍位位元時之路徑不同，故亦能夠對 應=未進行水平方向之I縮（全像素讀取）之驅動方法。 八體而5 ’於上述⑴之實施例中，垂直傳送部（1)經由 電荷保持部、V〇G部將電荷傳送至對應單位傳送位元中， 相對於此，垂直傳送部⑺在僅經由部而將電荷傳送 至對應早位傳送位元時，使垂直傳送部⑴與垂直傳送部 ()中電4傳送至對應單位傳送位元為止時之路徑不同；於 上述[取實_巾，垂直料部⑴㈣電聽持部⑴、' 卿部將電荷傳送至對應單位傳送位元，垂直傳送部 經由電荷保持部⑺、卿部將電荷傳送至對應單位傳送 位70 ’而垂直傳送部（3)在僅經由彻部而將電荷傳送至 對應翠位傳送位元時，使垂直傳送部⑴、垂直傳送部（2) 以及垂直傳送部（3)中電荷傳送至對應單位傳送位元為止時 ^不同’於上述[3]之實施例中’垂直傳送部⑴經由 電荷保持部及VQG部⑴將電荷料至對應單位傳送位 兀，垂直傳送部（2)僅經由v〇G部⑴將電荷傳送至對應單 位傳运位tl ’垂直傳送部（3)經由電荷保持部及部⑺ 將電荷傳送至對應單位傳送位元，而垂直傳送部（4)在僅經 由VOG部⑺將電荷傳送至對應單位傳送位元時，使垂直 傳送部⑴、垂直傳送部⑺、垂直傳送部⑺以及垂直傳送 108460.doc 24· 1305679 止時之路徑不同， 駆動方法亦能夠對 部（4)中電荷傳送至對應單位傳送位元為 由於以上各點，對於讀取全像素方式之 應。 【圖式簡單說明】 圖Ua)係用以說明適用本發明之CCD固體攝像元件 例的模式圖。 ~~ 、，圖i(b)係m子適用本發明之ccd固體攝像元件中，水 平傳送部為兩相驅動，且將相鄰兩個垂直傳送部作為—個 群組時之沒極部(圖中符號D所示之區域）進行說 HI。 味％ 圖2(a)-(c)係用以說明由多個垂直傳送部構成之群組與 &平傳送部之單位傳送位元之對應關係的模式圖。 圖3(a) (c)係用以說明適用本發明之CCD固體攝像元 電荷傳送的模式圖（1)。 干之 圖4(a)-(c)係用以說明適用本發明之CCD固體攝 • 電荷傳送的模式圖（2)。 之 圖（a) (C)係用以說明適用本發明之cCD固體攝 電荷傳送的模式圖（3)。 之 圖6係用以說明垂直方向之像素跨越之電極結構模式 係表示各脈衝之動作時脈之模式圖。 圖8係表干 圖6中符號Q所示之時脈讀取之電荷位詈之 才果式圖。 、 圖 9(a) 节用以說明電荷傳送方向之模式圖。 108460.doc 1305679 【主要元件符號說明】 1 CCD固體攝像元件 2 受光部 3 垂直傳送部 3a 垂直傳送部（1) 3b 垂直傳送部（2) 4 水平傳送部 5 輸出部 6 VOG 部 7 電荷保持部 7a 儲存部 7b 保持部 8 電街保持部（1) 8a 儲存部（1) 8b 保持部（1) 9 電荷保持部（2) 9a 儲存部（2) 9b 保持部（2) 10 單位傳送位元 108460.doc -26

Claims (1)

1305679 十、申請專利範圍： 1· 一種固體攝像元件，包含： 多個受光部，排列為矩陣狀； 垂直傳送部，設置於上述 4又光部之每一垂直行；以及 水平傳送部，將相鄰 p 上特定數量之上述垂直傳 作為—個群組，對應單位傳送位元而設置； 其特徵在於： 於上述垂直傳送部之每— ’ 群組中’設置有對應於同群 組之至少一個電荷傳送部。 2.如請求項】之固體攝像元件，装 /、T將上述群組内至少一 個電荷保持部設置於上述垂 3. 生直得送部與同傳送部之間。 一種固體攝像元件之驅動 獅勒万去，該固體攝像元件包含 夕個受光部，排列為矩陣狀； 垂直傳送部，設置於上述受光部之每-垂直行； 、，水平傳送部’將㈣兩個以上特定數量之上述垂直傳 运部作為一個群組，對 ^ 1寻运位兀而設置；以及 電街傳送部，於上述.垂直傳.# > 得迸部之每一群組中，對應 於该群組而設置至少一個， 該,驅動方法之特徵在於： 將電荷自同群組内之垂直僖详 ,,.., τι傳送部傳送至對應於同垂直 傳达邠所屬群組之上述電荷傳 並從同電荷傳送部 將電何傳送至水平傳送部之單位傳送位元。 4·如請求項3之固體攝像元件 ,^ 如動方法，其中於上述群 、、且内至少一個垂直傳送部中包 3對應於同垂直傳送部之 】08460.doc 1305679 何保持部， 將電荷自上述垂 一荷保持部=;:^7荷保持部，並 5.如請求…體攝像:::=:傳::。 % n 卞I概動方法，其中電荷才屑 送路牷具有如下兩者·· T电仃之傳 第】傳送路徑，白被Λ & 至上述電荷傳M t 至少—個垂直傳送部傳送 傳送部；q 而自上述電荷傳送部傳送至水平 第= < 路彳i ’自其他垂直傳送部傳送至 :二且自電荷保持部傳送至上述電荷傳送部，進而 述電何保持部傳送至水平傳送部； 並且成為如下之電荷傳送路徑： :第2路徑在由電荷保持部保持電荷期間，將經 路徑傳送至水平傳送部/ 行水平傳逆^ 遽電何以早位傳送位元量進 僂、第2路徑之電荷自上述電荷傳送部 傳运至上述水平傳送部。 6·如請求項4之固體攝像元件之驅動方法，其中 電二二：包含彩色遽光片’在經由上述第2路經將 於持部期間，將經由第1路”送至水 千傳送4之電荷以單位傳送位元量進行水平傳送，立 後第2路位之訊號電荷自上述電荷傳送部傳送至 水平傳送部，藉此將同色彩電荷加以混合。、；L 7.種使用固體攝像元件之相機，包含 多個受光部’排列為矩陣狀； 108460.doc 1305679 直傳送up ’ 5又置於上述受光部之每一垂直行；以及 、、水平傳送部’將相鄰兩個以上特定數量之上述垂直傳 送部作為—個群組，對應單位傳送位元而設置； 其特徵在於設置有： 至少一個電荷傳送部，於上述垂直傳送部之每一群組 中’對應於同群組而設置；以及 至少一個電荷保持部，在上述垂直傳送部與同傳送部 之間’設置於上述群組内； 將電荷自同群組内之垂直傳送部傳送至對應於同垂直 傳送部所屬群组之上述電荷傳送部，1自同電荷傳送部 將電荷傳送至水平傳送部之單位傳送位元； 將電荷自上述垂直傳送部傳送至上述電荷保持部，並 自同電荷保持部將電荷傳送至上述電荷傳送部。

108460.doc