TWI335668B - - Google Patents

Description

1335668 玖、發明說明： 【發明所屬之技術,領域】 本發明’係關於將接收到的光轉換成電氣訊號，作為 影像訊號加以輸出的固態攝影元件。 【先前技術】 吾人皆知有一種將接收到的光轉換成電氣訊號，作為 影像訊號加以輪出的固態攝影元件，以及將從此固態攝影 元件所得之影像訊號顯示為靜止圖像之數位靜物攝影機等 的攝影機。近年來，使用此種固態攝影元件之攝影機，皆 要求能更進一步的提昇晝質及功能，而進行像素之高密度 化。 此固態攝影元件，為提昇影像訊號之輸出速度，一直 以來係採用將讀出訊號電荷之像素予以疏化（thinning)來減 少輸出影像訊號中像素數的驅動方法。例如，特開平i i _ 234688號公報中’揭露了例如以水平方向之3像素為一區 塊，將各區塊中除中央像素外之其他2像素（兩端之2像素 )之訊號電荷在固態攝影元件内加以混合，且將區塊之中央 1像素之訊號電荷與相鄰區塊之中央丨像素之訊號電荷加 以混合，據以削減來自固態攝影元件之輸出影像訊號中水 平方向之像素數的驅動方法。 然而，在進行水平方向之1/3疏化時，全像素輸出 時之取樣頻率之3分之1的成分會折返而加至訊號之dc 成分，但上述習知驅動方法之固態攝影元件，取樣頻率之 3分之1的成分並不是0(參照第27圖）。如此一來，由於 1335668 水紋波、或假訊號之產生等，而使得晝質不良。 【發明内容】 本發明為解決上述問題，其目的在提供一種至少能削 減水平方向之像素數，不致產生水紋波及假訊號、以高速 輸出高品質之影像訊號的固態攝影元件。 為達成上述目的，本發明之固態攝影元件，具有用來 將從2維排列之像素讀出之訊號電荷轉送往垂直方向而對 應各列像素設置的垂直轉送部、以及將接收自前述垂直轉 送部之訊號電荷往水平方向轉送的水平轉送部，前述垂直 轉送部中最接近前述水平轉送部之轉送段的垂直最終段， 於每m(m為2以上之整數）列具有相同之轉送電極構成， 在前述m列中，〗列以外之垂直最終段或所有的垂直最終 段，為了將從該垂直最終段至前述水平轉送部之轉送動作 ，與該列中其他垂直最終段分開獨立控制，設有不同於前 述其他垂直最終段的轉送電極。 如此，藉由至少削減水平方向之像素數，而能提供— 種不致產生水紋波及假訊號、能以高速輸出高品f之影像 訊號的固態攝影元件。 【實施方式】 本發明之固態攝影元件，具有用來將從2維排列之像 素讀出之訊號電荷轉送往垂直方向而對應各列像素設置的 垂直轉送部、以及將接收自前述垂直轉送部之訊號電荷往 水平方向轉送的水平轉送部，前述垂直轉送部中最接近前 述水平轉送部之轉送段的垂直最終段，於每咖為2以上 丄奶668 之整數）列具有相同之轉送電極構成，在前述m列中，1列 ^外之垂直最終段或所有的垂直最終段為了將從該垂直 ，終段至·前述水平轉送部之轉送料，與該列巾其他垂直 取終長》開獨立控制，設有不同於前述其他垂直最終段的 轉送電極（第1構成）。 發明固態攝影元件中之垂直轉送部，可由對應2維 排歹J之像素、例如由光二極趙等之光電轉換部與複數個垂 直轉送段所组成之垂直CCD來構成，亦可由具受光功能之 複數個垂直轉送段所組成之垂直CCD等來構成。 ，根據上述第1實施形態’垂直最終段之所有訊號電荷 1被分成m次轉送往水平轉送部。此外，若將從垂直最終 &隹水平轉送部之轉送'與使用水平轉送部往水平方向之 轉送的話’即能任意進行像素輸出之排列變換及混合。又 等部及水平轉送部之轉送動作，係分別對設於該 4電極賦予既定之控制訊號來加以控制。用以送 出此控制訊號之機播 、 機構（控制部），可設在固態攝影元件的外 部，亦可錢H攝^件設置成牛的 本發明之固態攝影元件中，可將 為1以上之整數又疋馬2η+ι(η 第構成）。此外，此固態攝影元件中， :-干方向母隔"象素之各2η+ι㈣ 1像素之2η+1個像ΓΓ 外之像素中，每隔 之像素重心之間為等門、像素重"在該帛1混合像素群 第2混合像素素為第2混合像素群；將第 。群之各個中所含像素之訊號電荷在水平 轉送部内予以相加者較佳β 方向冓成，，不須捨棄像素之訊號電荷，即能將水平 二=數降低…η+1)β且由於降低像 之 必口像素間隔均等，因此能獾 波少的圖像訊號。感度、且解像度高水紋 二：：攝影元件中’對垂直最終段之各該帛卜第2 =素群’係(a㈣2…個像素所構成之各混合像 “ 《將離該水平轉送部輸出側最遠之像素之訊號電 直最終段轉送往水平轉送部；㈣將水平轉送部 之说戒電荷於順方向轉g 2像素分；（_ 2η+ι値像素 群中’僅將在垂直最終段殘餘訊號電荷之像素中，離該水 平轉送部輸出側最遠之像素之訊號電荷，從垂直最終段轉 送往水平轉送部；(a4)反覆進行該a2及a3之轉送，直到 該2n+l個像素群之所有訊號電荷從垂直最終段被轉送至 水平轉送部為止者較佳（第4構成）。 據此，能將每隔i像素之2n+1像素加以混合，進— 步的’其間之像素亦能同時的以2n+1像素加以混合。 該固態攝影元件中，最好是能進一步的，（bl)在該U 〜a4之轉送的最後，將該2n+1個像素群中最後像素之訊 號電何從垂直最終段往水平轉送部轉送後、或在轉送之同 時，將所有列之垂直轉送部之訊號電荷轉送丨段；（b2)針 對以該bl轉送至垂直最終段之訊號電荷，進行al〜a4之 轉送’（b3)反覆進行該bi及b2之轉送，直到2n + 1段分 之訊號電荷被轉送至水平轉送部（第5構成）。 據此，由於水平轉送部中不合太λ 丨不會產生空轉送段，因此能 在水平轉送速度不提高的狀態下， ^ 將水十像素數降低至1 /(2η+ 1) 〇 該固態攝影元件中，該垂首蝕1如山π ..Α 直轉送4中最接近該水平轉 送部之垂直最終段，於每3列且 , ’ 3列具有相同之轉送電極構成，· 该3列中，為了對至少從水 十轉适部之輸出側至第2及第 3列之垂直最終段，將從該垂直 且取終段至該水平棘钱都夕 轉送動作，與其他垂直最 取終奴分別分開獨立控制， 與其他垂直最終段不同之链、° 〜人 门之轉送電極者較佳。據此，於水平 方向…像素’即能將水平像素數降低至…。 該第6構成之固態攝影元件中，從水平轉送 側起第1列的該垂直最終段， 月1 m M 敢好疋知具有與該列中垂吉 最終段以外之段相同的電極構成（第7構成）。J中垂直 6亥第6構成之固_摄 _ 之每隔i 4… “件中’最好是能以水平方向 之各3個像素為第1混合像素群；哕g i 混合像素群以外之像素中 U第1 像素重心在該^混合像辛每:之二素重之各3個像素，其 像素為第2混合像素群(;=素=之間為等間隔的 ^ ^ t 8構成）。據此，不須拾杳後主 之訊號電荷，即能將男'猞柰像素 货心 水平像素數降低至，且使像夸勤 減低後之混合像素間隔㈣。 使像素數 該第0構成之gj @ & 列中，僅將該水平轉中’最好是能，㈣該3 之訊諕電荷轉送往水 ΐ最、冬奴 電荷於順方向轉楚2=送部；(C2)將水平轉送部之訊說 像素分；（c3)該3列令，僅將該水平 1335668 轉送部輪出侧起之第3列之垂直最終段之訊號電荷轉送往 水平轉送部㈣#水平轉送部之訊號電荷於順方向轉送2 像素刀’（c5)該3列中’僅將該水平轉送部輸出側起之第1 列之垂直最終段之訊號電荷轉送往水平轉送部（第9構成） =，能將每隔！像素之3像素與其間之3像素分別加 5 且使像素數減低後之混合像素間隔均等 该第9構成之固態攝影元件中，最好是能， 中將第i列之垂直最終段之訊號電荷轉送往水平轉送:; 轉送’^有^垂直轉送部之訊號電荷 :送H⑷)針對在該dl最後被轉送至 號電荷，進行C1〜C5之轉送，在c5中將第^ 訊號電荷轉送往水平轉送部後、或在轉送之同時， 將所有列之垂直轉送部之訊號電荷轉送1 & 該们最後被轉送至垂直最終段的訊號電荷，）=在 =轉送（第10構成）。據此，即使進行水平方向之^ = ΐ:由於水平轉送部中不會產生空轉送段，因此即使= 同水千轉送速度，亦能將水平像素數降低至1/3。 第二元’最…將各該 分之合計(叫X(2…)像素，作為二： 群’將各列所含之2…行分像素之訊 = 部内予以相加（第η^ 牡蛋罝轉送

((2…)><—，因二1畫面之資料數為V 外，由於沒有㈣： 單位時間之.貞框數。此 衆之像素，因此感度提昇。 12 06 Λ第1構成之ϋ]態攝影元件中，最好是能係將水 向母隔1像It ν ·、 像素、垂直方向每隔1行之3行分，合

少眘％L素作為1個〉見合像素群（第12構成）。據此，1晝面 之貫料數為1/Q 因此旎增加每單位時間之幀框數。此外 ’由於沒有捨奈夕你i 桊之像素，因此感度提昇。 該第 3 接 、 ^ __ 成之固態攝影元件中，最好是能將水平方向 I:像素之3像素、垂直方…行之2行分，合計6 飞為1個混合像素群(第13構成如此，與在垂直方 優點。 象素的情形相較，具有線性訊號範圍廣之 言亥第 ^ 姐 1 成之固態攝影元件中，最好是能將水平方向 素作為像素之3像素、垂直方向每3行之1行，合計3像 '人〜個混合像素群（第14構成）。如此，與在垂直方向

成合3行公夕你主 J ^ r m ^ 素的情形相較，能更進一步的具有線性訊 號乾圍廣之優點 置^第2構成之固態攝影元件巾，最好是能於該2維配 計4像^配置。以水平方向2像素、垂直方向2像素之合 幸1 一 1早位的彩色濾光片（第15構成）。如此，在像 為i I後’能獲得以水平2像素垂直2像素之合計4像素 為1早位的同-彩色遽光片排列的圖像。 第 1 Κ 好β ^ 成之固態攝影元件中，該彩色濾光片’最 片。玄4像素之-對角線上之2像素配置第1色的濾光 構成）、/' 像素分別配置第2及第3色的濾光片（第16 !335668 ^第3構成之固態攝影元件中，最好是能於該2維配 計8德素^置平方向2像素、垂直方向4像素之合 素為1單位的彩色濾光片，·將垂直方向相鄰之2像 ^垂直轉送部内予以相加（第17構成）。 又’、本發m態攝影元❹，最好是能在垂直最終 又中至少設置2片獨立電極。 :如，該垂直最終段之各列係以6個轉送電極構成時 "目鄰3列之所有垂直轉送部内，該6個轉送電極中， 送部起第2及第4個電極，係與其他列之垂直最 ::獨立的獨立電極，第卜第3、第5及第6個電極， 係與垂直轉送部其他段共通之電極（第18構成 列之垂直轉送部中的2列内，該6個轉送電極中，從水平 立的獨^ ^ 2 Μ 4個電極’係與其他列之垂直最終段獨 ==電極，第H3、第5及第6個電極，係與垂 •'邛其他段共通之電極；相鄰3列之垂直轉送部中的 另1列内’第1〜第6個之所有轉送電極，皆係與垂直轉 送部其他段共通之電極（第19構成）’⑺相鄰3列之所有垂 直轉送部内，6個轉送電極中，從水平轉送部起第2、 第4及第6個電極’係與其他列之垂直最終段獨立的獨立 電極’第1、第3及第5個電極’係與垂直轉送部其他严 共通之電極（第20構成），（4)相鄰3列之垂直轉送部’中之1 列内，該6個轉送電極中，從水平轉送部起第2、第4 第6個電極，係與其他列之垂直最終段獨立 ^ ^ . 电蚀， 、第及第5個電極，係與垂直轉送部其他段共通之 1335668 電極’·相鄰3列之垂··直轉送料的另i列内，f卜第6 所有轉这電極’皆係與垂直轉送部其他段共通之電極（ 第21構成）’ (5)相鄰3列之垂直轉送部中之至少2列内， ^ 6個轉送電極令，從水平轉送部起第2及第々個電極， ；.....他歹^之垂直最終段獨立的獨立電極，相鄰3列之所 有垂直轉送部内’從水平轉送部起第1及第3個電極，係 與垂直轉送部之其他段不同（第22構成），或者’（6)相鄰3 列之垂直轉送部中之至少2列内，該6個轉送電極中，從 久平轉送。p起第2、第4及第6個電極，係與其他列之垂 直最終段獨立的獨立電極，相鄰3列之所有垂直轉送部内 、’從水平轉送部起第！、第3及第5個電極，係與垂直轉 送部之其他段不同（第23構成）。 又’本發明帛i構成之固態攝影元件中，該垂直最終 段之各列係以6個轉送電極構成；該垂直轉送部之垂直最 終段以外之轉送段，其從水平轉送部起第2、第4及第6 個之轉送電極，係藉由帛電極膜而形成為於全列之共 通電極’從水平轉送部起第！、第3及第5個之轉送電極 ’係藉由該第1層之上所形成之第2層電極膜而形成為於 全列之共通電極；垂直最終段中，係藉由將與該第2層電 極膜相同之電極膜，在各列中分離成島狀，將從水平轉送 部起第2及第4個電極形成為獨立電極者較佳（第構成） 。以此方式構成的話，藉由將上層電極膜作成島狀，且 能容易進行配線的優點。 或者，本發明第1構成之固態攝影元件中， β垂直轉 15 1335668 送。P至少具有3層電極膜；該垂直最終段中與其他列獨立 分開設置之轉送電極’係以包含最上層之至少1層電極膜 形成者較佳（第25構成卜使用最上層來形成獨立之轉送電 極’具有不需要配線之後續作業的優點。 又，本發明第1構成之固態攝影元件中，最好是能， (el)於水平方向從m個像素中選擇性的將1個以上、出― 個以下像素之訊號電荷轉送往水平轉送部；（e2)將水平奉 送。P之Λ號電％於順方向或反方向至 .

⑽反覆進行該…之轉送，“個像素之訊匕 全部轉送往水平轉送部（第26構成）。 此外，上述第26構成中，最好是能，（e4)在該e3種 j將全列之訊號電荷往水平轉送部轉送一段；針對〇 ^之轉送而移動至垂直最終段之訊號電荷，進行該e 3之轉送，藉由反覆進行該e4及μ，將爪段分之訊哉 電荷全部轉送往水平轉送部（第27構成）。

本發月第1構成之固態攝影元件+，在該m列中 b =列以外之垂直最終段或所有列之垂直最終段中，最好 在至夕下列2模式間選擇性的切換動作模式，該2模 ’為豸與其他列分開獨立設置之轉送電極，與當該其他 列:分開獨立驅動據以進行水平m個像素混合的模式，以及 =。亥轉送電極與其他列同樣的驅動而不進行像素混合之模 ， 構成）如此，即能在不進行像素混合之高解像度 =圖像輸出模式、與藉由像素混合之進行而獲得高感度且 ㈣框率的@像輸出模式間進行切換。 16 1335668 又，本發明之固態攝影元件，m係m〗（m〗為2以上之 整數）與叱⑼2為2以上之整數）的公倍數，可在進行水平 A個像素混合之模式、與進行水平叫個像素混合之模式 的至少2模式間選擇性的切換動作模式者較佳（第29構成） 進—步的，此第29構成中，最好是能進一步具備3 色濾光片於垂直方向配置2色、水平方向配置2色之反覆 圖案的彩色濾、光片，·可在相當於該彩色滤光片之同色遽光 片的欠平像素混合模式、與水平％像素混合模式的至 少2模式間選擇性的切換動作模式（第3〇構成卜 或者’該第29構成中，最好是能進一步具備3色滹 先片於垂直方向配置、水平方向配置2色之反覆圓案 的衫色濾、光片’·可在相當於該彩色濾光片之同色攄光片的 水千2像素混合模式、水平3像素混合模式、與水平 3素it二式中之至少2模式間選擇性的切換動作模式(第 :者’在該第29〜第31之任一構成，亦可在該動作 、式中’進-步包含不進行像素混合之模式（第32構成 ，U不進行像素混合之高解像度的圖像輸出模式、 ，、It由像素混合之進行獲得高 出模式間進行切換之故。 间悄框率的圖像輸 該第26構成中’該m個像素，可以是在水平方 = 之像素（第33構成或者，亦可是於各段變更 方向之該m個像素之組合（第34構成卜又，於每 17 1335668 像素之組合時’在相鄰之至少二段中，最好是能使該爪像 素之組合之重心位置於水平方向等間隔（第35構成）。 本發月之攝衫機，係具備前述任一項之固態攝影 元件的攝影機，特別是混合水平方向連續之像素的固態攝 々7L件時’最好是3板式彩色攝影機。此外，若係 彩色攝影機時，最好是能在m=2、不進行像纽合之第\ 模式’與將垂直方向相鄰之2像素及水平方向相鄰之2像 素加以混合之第2模式的至少2模式間選擇性的切換動作 模式。 以下，參照圖式說明本發明之具體實施形態。 《第1實施形態》 圖1中，顯不了本實施形態之固態攝影元件之概略構 成。本實施形態之固態攝影元件丨，係採用全像素同時獨 立讀出方式，具備：對應像素排列成2維狀之光電轉換部 2、垂直轉送部3、與水平轉送部4。垂直轉送部3及水平 轉送部4，分別以CCD所構成。作為光電轉換部2，係使 用光二極體。於各光電轉換部2配置有紅（R)、綠（G)、藍 (B)二色的彩色濾光片。本實施形態中，於垂直水平方向 皆係每隔2像素分別週期性的配置RGB之濾光片。例如， 如圖1所示，若以垂直方向2像素χ水平方向2像素之合 計4像素為單位的話，係以右下及左上之像素為g、右上 之像素為Β之方式配置彩色濾光月。又，從未圖示之控制 部將控制訊號送往垂直轉送部3及水平轉送部4之轉送電 極，據以控制固態攝影元件丨之動作。前述控制部，係設 1335668 在固態攝影7G件1之外部’以訊號線連接於固態攝影元件 卜或者’亦可與固態攝影元件！形成為-體。 本實施形L中垂直轉送部3係將垂直方向之光電轉 換部2的3行分料1個轉送段。藉由此構成，能在垂直 轉送部3内，加算每隔1像素之3行分之像素。此外，亦 具有能增大轉送段容量之優點。 以下，說明固態攝影元件1水平方向之像素混合動作 固態攝影元件1，藉由控制部（未圖示）來控制垂直轉 送部3及水平轉送部4之轉送動作，將水平方向每隔“象 素之3像素的訊號電荷加以混合，以將水平方向之像素數 削減至1/3。圖2中’顯示了混合訊號電荷之像素的組合 。又，所混合之像素的組合’以下，稱之為混合像素群。 圖2中’顯示成Rxy之訊號中，r、g、b係代表該像素之 滤光片顏色、X係代表該像素之垂直位置（從靠近水平轉送 部4起為第1段、第2段、...）、y係代表混合像素群中該 像素之位置（從靠近水平轉送部4之輪出側起為第⑽ 2個、…）。 如圖2所示，固態攝影元件卜例如，係如Gu ' Gi2 、G13般，將每隔1像素之各3個綠的像素作為第^混合 像素群°進了步的’以和此帛1混合像素群所生成之混: 重“為等間隔方式，來決定以藍像素之混合像素群 。亦即’將第1混合像素群之G12與Gl3之間的BI卜、此 G13與相鄰混合像素群t gu之間的Bi2、以及相臨混合 19 像素群之Gil與G12之 第2混合像素群。如此， 像素’每隔1像素組合各 色之像素重心為等間隔， 其次’使用圖3〜圖 圓2所示之組合進行像素 序。 間的像素B13等3個像素，作為 將在水平方向交互配置之2色的 3個來加以混合，由於混合後各 因此不會產生水紋波及假訊號。 13之狀態遷移圖’來說明用來以 混合之固態攝影元件1的驅動順 固態攝影元件1 # μ a 直轉送。p 3，係構成為3列單4

圖3 ® 13中’設水平轉送部4之訊號電荷係往左側秦 出，並將此3列單位之各垂直轉送部3,從靠近水平轉岛 部4之輸出側起依序設為第1列、第2列、第3列（圖中， 係記為1列、2列、q及丨、，，《_, 幻3列）。此外，垂直轉送部3中，將聋 接近水平轉送部4之轉送段’以下，稱為垂直最終段。 上述構成為3列單位之垂直轉送部3之垂直最終段中 ，第2列及第3列之垂直最終段，係分別構成為能與同列 之其他轉送段、以及其他列之垂直最終段之任一者分開獨 立的進行轉送°亦即，能將訊號電荷保持在第1列及第3 列之垂直最终段的狀態下，僅將第2列之垂直最終段之訊 號電荷轉送往水平轉送冑4。以下’敘述用以實現此種轉 送之垂直轉送部3之具體的電極構造。 首先，如圖3所示，藉由僅驅動3列單位之垂直最終 段中第2列之垂直最终段，如圖3中之箭頭所示，僅將此 第2列之垂直最終段之訊號電荷，轉送至水平轉送部4。 其次，如® 4所示，將水平轉送部4之訊號電荷往順 20 I335668 方向轉送2像素分。 其次，如圖5所示，藉由僅驅動3列單位之垂直最終 ^第3列之垂直最終段’如圖5中之箭頭所示，僅將此 第3列之垂直最終段之訊號電荷，轉送至水平轉送部 據此，如圖6所示，（}12與Gl3、以及m2與bi3之 像素之訊號電荷’即在水平轉送部4内分別被混合。 = —步的，如圖6所示，將水平轉送“之訊號電 何在順方向轉送2像素分。 八其次’如圖7所示’使所有的垂直轉送部3進行^

/刀之垂直轉送’如圖8所示’據以將GU肖Gl2與如 之3像素之訊號電荷、以及Bu與犯與B 广平轉送部4内分別加以混合。如此，由於同：2 色的像素，以每隔丨像素、 诼京之組合混合，因此水平 方向之像素數即被削減至1/3。又， 的混合像素與藍的 °’由於綠 波及象素為專間^ ’因此不會產生水紋 干:’從圖8所示之狀態’反覆進行與圖3〜圖7所 不動作相同之轉读 ' ，圖8所示狀態中位於垂直最終段 ·<» 现電何，即 _ 合，在水平轉^ 1像素各3像素之組 ，十轉送部4内混合。 進一步的’狁阁 7所示動 圖9所示之狀態’反覆進行與圖3〜圖 终段之訊號電在之轉送動作，圖9所示狀態中位於垂直最 素之組人 仃，即如圖10所示，以每隔1像素各3像 ’、*·’ D，水平轉送部4内混合。據此，圖2中以&所 21 1335668 即被轉送至水平轉送 示之3段分之所有像素之訊號電荷 部4。 :次，：圓U所示，依序輸出水平轉送部4内之訊 广號電荷’即以水平方向之像素數被削 減成1/3之狀態’從固態攝影元件！輸出。 之後，藉由反覆進行與上述相同之轉送動作，圖2中 以b所示之3段分之所有像素之訊號電荷，即以圖12所 示之狀態’被轉送至水平轉送部4，如圖13所示，從水平 轉送部4依序輸出。

如前所述，從固態攝影元件！之水平轉送部4輸出之 圖像訊號’由於像素係1維配置，因此為了使此訊號回復 至2維配置，於固態攝影元件1外部之圖像處理裝置中， 進打將水平轉送部4之輸出訊號再配置成2維之處理。 、例如’假設圖2中以aAb所示之3段分之像素，係 分別以圖14(a)所示之順序從水平轉送部4輸出。又，圖 14(a)中，顯不成假（dummy)的部分，係位於垂直ccd部3 周邊的像素’代表未混合3像素分之訊號電荷者。又，圖 14(a)及時行樂b)所示之a7〜al2, an〜ai8, b7〜H2, 〜bl8，雖係重複分別顯示於圖n及圖i3中之w〜μ及 bl〜b6，但為了易於瞭解2维配置後之位置，因此變更了 °兒月文子。又，配置成如圖1 4(b)般之混合像素之顏色， 於圖M(c)中係以RGB之記號表示。 由圖14(c)可知，根據固態攝影元件1，在將水平方向 像素肖減至1 / 3後，像素配置亦能保持原狀。因此， 22 1335668 不致使畫質惡化，而能提昇固態攝影元件^之影像訊號之 輪出速度。 又，如圖15所千，ϋ + 所不右在水平方向將每隔1像素之3 像素、在垂直方向將卷陌_】、 將母1订之3行分，合計9像素作為 】個混合像素群的每，士执士 ^ ^由於所有光二極體之訊號像素皆能 不捨棄而加以混合’因此能提昇感度，非常理想。此時， RGB各個之混合像素群之重心，如圖u戶斤示，為等間隔 。因此，能獲得解像度高、水紋波少的圖像。 士此場合’垂直方向每隔1行之3行分訊號電荷之混合 方法，例如，可採以下方法。 垂直每隔2行之1/3像素之訊號電荷讀出至 埜直轉送口Ρ 3’將2像素分予以垂直轉送。 ⑺其次，從前次讀出之像素中將順方 訊號電荷讀屮$ + 士 & 2 m ^ ^ 2 . χ 垂直轉送部3，與前次讀出之像素混合， 將2像素分予以垂直轉送。 部3^進每Is步的，將剩餘像素之訊號電荷讀出至垂直轉送 印1像素之3像素之訊號電荷加混合。 時，二直轉送段· 3像素分之電極構造(6相） 素八之雷f述動作。此外’若係以垂直轉送段為2像 n 5構造（4相）時，由於以3段為1單位，义1伯 對應所含6後本 > 早位必須使 8相。像素之所有讀出電極獨立，因此電極總數須為 例如，如m _ 如囷16所不，從圖15所示 直方向正中問夕μ 〈 9像素中，將垂 間之仃加以疏化之合計6像素作為"固混合像 23 素群亦可。此時，由於βr 於RGB各個之混合像素群之重心亦為 間隔，因此’能獲得解像度高'水紋波少的圖像。 此外，如圖17所示，蔣 α m 蜇直方向之3行中的2行加 。|，近將水平方向之3像素作為1個混合像素群亦可 如前所述’藉由行之疏化’垂直方向之像素數亦獲得 直方你因此能更進一步的提昇訊號輸出速度。作為削減垂 素數之方法’例如有下列方法，亦即，從構成像辛 之先二極體將訊號電荷讀出至垂直轉送部3時，不讀出不 需要行之電荷而保持蓄積在光二極體之狀態，據以對未讀 出仃之像素進行疏化的方法。此時，未讀出之訊號電荷， 將其從光二極體排出至基板等即可。 處將用以貫現上述驅動之電極構造例顯示於圖j 8 二圖18 ~示之電極構造，係將垂直轉送部3之各垂直轉 送奴乂 V1〜V6之6相的轉送電極（共通電極）所構成者 。不過’僅垂直最終段之電極構造與其他垂直轉送段之電 極構造不同。亦即，垂直最終段之第2列，為了與其他垂 直轉送&及垂直最終段中其他列（第1列及第3列）皆分開 獨立的進行轉送動作’其第3相及第5相，係以不同於前 述共通電極之獨立電極（VCl，VC2)構成。又，垂直最終段 之第3列，為了與其他垂直轉送段及垂直最終段中其他列（ 第列及第2列）皆分開獨立的進行轉送動作，其第3相及 第5相’係以不同於前述共通電極以及第2列之獨立電極 的獨立電極（VC3，VC4)構成。此外，垂直最終段之第j列 24 1335668 成與其他垂直轉送段同樣的，係以V1〜v6之共通電極構 藉由此種電極構造之採用，即能使每3列垂直 之第2及第3列獨立進行轉送動作，而實現圖3〜圓 不之轉送動作。 所 或者，如圖19所示，垂直最終段之第i列，亦 相及第5相以獨立電極(VC5，VC6)來構成。當採用此 冓成時，將圖7所示狀態下同時使所有垂直轉送部 鲁 ，送之動作，在僅使第1列進行轉㈣作後，再進行全; 直轉送段之1段轉送亦可。 垂 又’當垂直轉送部3為6相驅動時，垂直最終段之 有第1〜第3列全部)之6片電極中，最好能 片或3片疋獨立電極。圖2〇及圖21中顯 ^終段中3片轉送電極為獨立電極時的構造例。此等2片 $ 3片獨立電極，雖然彼此相鄰接亦無所 程的話，最好县鈐A扼a恭1 1一右考慮製 。 帛好疋月b在獨立電極之間至少設置！片共通電極 鲁 因此，6相駆動時，例如，分別如圖U及圖19所干 極=rtr送部4側起第2個及第4個作為獨立電 :::第水 例佳不過，垂直最終段之電極構造’並不限於此等具體 又，本貫施形態中，雖例舉了 6相驅動之電極構造， 25 丄：)：>：)00« 但亦可以是3㈣4相6不過，3相或4相驅動時，獨立 電極之數量為2片。 ^又，圖22，係如圖18及圖19所示之電極構造中栅極 电極之具體配置例的圖。圖22中，在通道阻絕51之間形 成^轉送路52,為垂直轉送路53。圖22之例中，垂直轉 送。卩3之垂直轉送段以外之轉送段，其％ V4及w之3 :轉送電極’係以同一層之電極膜(第1層電極)形成為全 八通電極。同樣的，其vi，V3及Μ之3片轉送電極 雷：Γ該第1層電極更上層所形成之同-層電極膜(第2層 ，仫形成為全列之共通電極。另一方面於垂直最終段中 成島^該第2層電極相同之電極膜，於各列中作成分離 圖案形狀’據以將第3相及第5相之轉送電極（從 二=轉送部4側起第2及第4個電極)，形成為"Μ ，二C及” 5A，C之獨立電極…如圖a所示 垂直最終段之第1列時，將圖22所示之必 又必5A，與0V3及0V5連接於相同端子即可。 層二圖22之柵極電極構造’雖係顯示柵極電極以第1 層之轉送電極來形成之例，但如 層〜第3層電極膜之任-者來形成亦可 ，其V2, V4J6直轉送部3之垂直轉送段以外之轉送段 (第〗層電極)形成A之3片轉运電極’係以同一層之電極膜 及3 # M 列之共通電極。同樣的，其 成之同—層電^^’ Μ㈣第1層電極更上層所形 電極膜（第2層電極）形成為全列之 26 1335668 電極係以第3層之 電極係以第2層之 層之轉送電極形成 另一方面，VI，V3C，V5A，V5B之轉送 轉送電極形成，V3A，V3B，V5C之轉送 轉送電極形成，V2，V4，V6則係以第j 稭由此構成

-〜得送電極（從靠近水平 轉送部4側起第2及第4個電極），形成為0V3A〜0V3C 及0V5A〜必V5C之獨立電極。又，如圖i8所示不獨立 驅動垂直最終段之第1列時，將圆29 M 所不之0 V3A及0 V5 A，與0 V3及0 V5連接於相同端子即可。 又，圖29之例中，雖係以第3層電極膜來形成V1 V3C，V5A’ V5B ’但並非限定各轉送電極之電極膜。此外 ，圖29之柵極電極構造，雖係以第i層〜第3層之任一 電極膜來形成栅極電極，但使用帛4層以上之電極膜亦可 。又’圓22之柵極電極構造中由於轉送電極僅為2層， 因此電極膜形成較為容易，但由於獨 電極係分離為島狀 之圖案’因此必須要有用來將同一柵 』柵極之獨立電極彼此加 以連接之另外配線。相對於此，以第3層以上之電極膜來 形成送電極時’由於同一栅極之獨 珣電極已經以相同電極 膜彼此連接，因此具有不需另外配線的優點。 …此處’以圖18所示之電極構造為例，於圖23中 ^控制部（未圖示）對垂直轉送部3及水平轉送部4之各轉 =電極所Μ之控制訊號之時序圖’與對應此時序圖之 迗電極之狀態。又’此電極構造中，如圖24所示，從光 電轉換°Ρ 2讀出之訊號電荷’係蓄積在轉送電極之V3及 27 1335668 V4。 圖23中，分別賦予至V1〜V6、以及vci〜vc4之驅 動脈衝為高位準時，該電即極即成為蓄積部。&，當驅動 脈衝為低位準時，該電極則成為障壁（13&1^^)部。 依據圖23所示之時序圖，藉由垂直轉送部3及水平 轉送部4之驅動，即能實現本實施形態所說明之像素混合 。又」如圖23戶斤示，最好是能在使0v4為低位準之時序 ⑼別’使0V2為高位準⑴）。在u時間點使^為高位 準，訊號電荷之蓄積電極在時間點tl之前為0v3，… ，在時間點U〜時間點t2之期間為《V2, 0V3(0VC3)， 0 V4，在時間點t2〜時間點t3之期間則為於μ，必 VC3)。如此，具有將訊號電荷移動至水平轉送部4之期間 ，能防止不轉送之垂直轉送段之訊號電荷損失的優點/ 又’圖25所示之實施例，係相鄰3列垂直最終段中 之2列内，從水平轉送部側起之第2及第4個轉送電極， 為與其他列之垂直最終段獨立之獨立電極，且相鄰3列之 所有垂直最終段中，從水平轉送部側起之第卜第3及第 5個轉送電極，不同於垂直轉送段之其他段。圖％中，顯 示了對各轉送電極賦予之控制訊號之時序圖，與對應此時 序圖之轉送電極之狀態。與冑23所示動作相異處在於， 在將垂直最終段之第1列與第2列之電荷選擇性的轉送至 水平CCD肖，僅驅動垂直最終段之電極中的VO〜Μ WWW’僅在將第3列之電荷選擇性的轉送至水平 時對亦包3王畫面共通之VI〜V6之電極施加脈衝

2S ’以進行電荷轉藉由此 更能削減消耗電力。又， x ，較圖23所示之構成例 可與垂直轉逆5之垂直最終段之電極V2，， 罝轉送。Ρ其他段之電極V2相同。 行傻二係顯示水平空間頻率應答的圖表，gl伟不進 仃像素混合之令伤本t m ^ g 1係不進 f，與全像素取樣頻率°全^象素尼奎斯特頻率 藉由疏化等而以一般 ”有F== i/SXf之關係。 W八I /之頻率進行取樣時，由於1¾頻 成分會以尼奎斯特頻率V 由於-頻 分會加至DQ八固 4界折返，因此2/汀之成 混合水平37《g2’如前述專利文獻1般係 尼奎斯嶋由於 之成分約為0·25，因此會 至〇。的假訊號。圆…，係本發明混合每 〆、之3像素時的頻率應答。尼奎斯特頻率雖成為1 /3F，但由於+ 八法。

/3]?之成刀為〇,因此幾乎沒有折返至DC 的成分。如圖27所示，根據固態攝影元# 1的話，即能 獲得水紋波及=訊號少、高品質的圖像訊號。 « 述貫施形中，雖係就為了在水平方向混合3像 素之構成及驅動方法作了說明，但本發明亦能適用於3像 '上之奇數像素之混合’為實現5像素以上之構成及驅 動方法，/、要疋熟習本項技術者當能根據本實施形態之說 明，瞭解並據以實施。 又，本發明並不限於圖丨所示之濾光片排列的固態攝 序/元件亦月b適用於其他排列。此外，亦能適用於不使用 衫色渡光片之黑白圖像的固態攝影元件。 29

1JJJOOO 位攝二若將本實施形態所說明之固態攝影元件適用於數 此ΓίΓ話，由於係㈣態攝影元件高速輸出資料，、因 :阿速動作’且實現畫質優異之數位攝影機。再者 由於此切換使用本發明之高速動作與— 動作，因此泸眘ί目、全像素S賣出 素讀出動作U速動作）模式與靜止畫（全像 、 乍）楨式之數位攝影機。圖28係gg干太 位攝影機之描士 v ,, 係顯不本發明之數 攝-機之構成例。此數位攝影機，具備包含 自被照體之入射光成像於固態 等的光學系統31，用以控制固態攝:=之透鏡 v兀件1之驅動的控制 口P 32 ’以及對固態攝影元 理的圖像處理部33。 輸出—種訊號處 色濟m:之數位攝影機，在固態攝影元件不使用彩 笤夕枯田“ +方白連續之像素時，可藉由分色鏡 專=用來進行彩色化（所謂的3板式彩色攝影機）。再者 右h 3板式彩色攝影機昧，早拉e处 素卜^ ^ 是能在許2、不進行像 二“ 棋式，與將垂直方向相鄰之2像素及水平方 向相鄰之2像紊如丨、/、e /v 、 '叱5之第2模式的至少2模式間選擇 性的切換動作模式。 《第2實施形態》 乂:說月本發明第2實施形態之固態攝影元件。 ，本實仏形態之固態攝影元件之基本構造，與第1實施 形態之固態攝影元件(參照圖22)大致相同。不過，垂直轉 送部3及水平轉送邛4 + ^ 同。 …驅動方法’則於第！實施形態不 30

丄JJJUUO 實施形態之固態攝影元件，其垂直最終段於每 上之整數)列具有相同之轉送電極構造，於上述 有垂直最終段，為與其他列分開獨立控制往水平 轉送。P 4之轉送動作， 轉送電極。此處，舉 W段之其他列獨立的 施形態之固離攝二Γ 形為具體例’來說明本實 元件之構成，與第i實施=m=3時，固態攝影 接著，參照圖Γ: 22所示者相同。 ^ # . 圖47，說明本實施形態之固態攝 和兀件之動作。圖3 之訊號電荷分別賦…:對讀出至垂直轉送部3 J焉藉由此號碼來顯示了訊號電荷 之移動。又，圖3。等中雖僅顯示8χ8像素但在號媽％ " 295 码U1 2U G，...810 t列’其右側進-步的再延續有號 碼 111，211，.·· 811 之列。 圖3 0 ’係顯示從光電轉換部2之久/多主 “ 各像素往垂直轉送部 -出況唬電何的狀態。從此狀態起，首先， ^之垂直最終段之轉送電極，對每3列中之丨列進行轉 送動作，如圖31所示，將垂直轉送部 之垂直最終段之 «電何中…列中之】列的訊號電 送部4。其次，如圖32所示，將水 ^轉 朴y 丁锊送部4内之訊號電 何，在順方向水平轉送1像素分。 進一步的，如圖33所示，對垂直轉送部3之垂直最 終段之轉送電極’將每3列中之i列(與圖η 列不同的列）轉送至水平轉送部4。據此，於水平轉送部4 31 中，混合I， % 3列中之2列分的訊號電荷。 所示，將水平鏟，、-人，如圖34 丨像素分。千轉适…之訊號電何’往順方向水平轉送 接著，如圖35所示，將垂直轉送部3 之Λ號電荷，對每3列中之1列(與圖31、33中所鲦奴 之列不同的列）進行轉送動作，將垂直轉送部3 ^轉送 段之訊號電荷φ ^ 直最終 何中，每3列中之1列的訊號電荷， 平轉送部4〇藉由以上之轉送動作，如圖35所亍恭7 送部3之垂亩县处 〜所不’垂直轉 垂直最终段之訊號電荷，即每3 部4中被混合。 在水+轉送 其次，如ϋ 36所示，對垂直轉送部3 ，往垂直最終段進行1段分之垂直轉送。 段 然後，就圓36中位於垂直最終段之訊號電荷⑵〜 ’以和上述同樣的順序反覆進行垂直轉送 37〜圖41)，將畚*3 丁得迷（圖 以混合。母3列之該等訊號電荷在水平轉送部4加 3之所有轉 以和上述同 / 38)反覆進 列之該等訊 3段分之訊 進步的’如圖42所示，對垂直轉送部 送段，往垂直最終段進们段分之垂直轉送， 樣的順序’就位於垂直最終段之訊號電荷(31 行垂直轉送與水平轉送（圖42〜圖47)，將每3 號電荷在水平轉送部4加以混合。 如圖47所示，在水平轉部4被混合之 號電荷’之後，從水平轉送部4依序輸出。 如前所述，根據本實施形態之固態攝影元件，能實現 32 1335668 3像素混合。 ::，本實施形態中’雖係例舉將水平方向相鄰接之 =像素在水平轉送部4内加以混合之例，但所混合之像 素如不相鄰接亦可。例如 λ 在6又有衫色濾光片時，最好是 =同色滤光片之像素彼此混合。反之，若係不使用彩色 元件時，將相鄰像素加以混合者，就空 間頻率特性不致純的點而言，是較佳的。 本實施形態，雖說明了 m=3之例，但無論是m=2或 =4以上之情形時，熟習此技藝之人士當能容易的理解 q反覆進订m列中！列之訊號電荷的垂直轉送與水平 轉送，即能實現m像素之混合。 々二’例如W時’亦即，垂直最終段之轉送電極每6 =有相同轉送電極構造…列中之5列或全列，為能 2他列分開獨立進行水平轉送部之轉送動作，而構 與其他列獨立之轉送電極時’藉由切換至垂直轉送部3及 水千轉送部4之控制訊號圖案，即能進 像素混合、2像素混合、無像素混合之4種模式、二3 亦即，理論上，能任意的實現垂直最終段之轉送電極中， 將相當於具有相同構造單位（條數）之約數的像素加以混八 的模式。 口 就上述複數混合模式’例如，以設置如圖Μ所示 之所謂的貝葉（Bayer)排列之彩色濾光片之情形為例加以 說明。圖4"，R、G、B之記號係代表對應各像 光片顏色。此時ϋ，亦即使用垂直最終段之轉送電 33 1335668 極為母12列具有相间絲 问轉送電極構造’該12列中之n列 或全列，為能與其他列分 作，而m “ 水平轉送部之轉送動 與其他列獨立之轉送電極的固態攝， ;=合模式與4像素混合模式…象素混合模 Γ= 向每隔1像素之3像素分、垂直方向每隔 1 #又之3 ^又分的合計9像紊力 豕常加以靶合，據以使R、G、Β不 同色各9像素混合。另一方 ^ ^ 诼素混合杈式，係將水 ΓΗ 像素之2像素分、垂直方向每隔丨段之2段 =計4像素加以混合，據以使r、g、b不同色各4像 又，在上述各情形中，垂直方向 古絲1“ < 1豕京混合’可在垂 直轉送段内進行，亦可在水平轉送部内進行。 《第3實施形態》 以下’說明本發明另—實施形態之固態攝影元件。 本實施形態之固態攝影元件，雖與第2實施形態且有 相同之構成，但所混合之像素之組合 則與第2實施形態不同。 於各“相異之點， 此處，就m=2之情形，參照圓49〜圖57，說明具體 的動作。® 49〜圖57中，亦對讀出至垂直轉送部3之訊 Μ荷分別賦予號碼’藉由此號碼來顯示了訊號電荷之移 49等中雖僅顯示8X8像素，但在號碼18,28, …88列之右側有號碼19’29,…89之列，其右側又有號碼 110, 210，…810 之列》 圖49,係顯示從光電轉換部2之各像素往垂直轉送部 34 1J35668 2讀出訊號電荷的狀態。從此狀態起，首先，對垂直轉送 3之垂直最終段之轉送電極中，如圖5Q所示，僅對偶 數列之轉送電極進行轉送動作，來將垂直轉送部3之垂直 最終段之訊號電荷中，每2列中之！列的訊號電荷，轉送 至水平轉送部4。其次’如圖51所示，將水平轉送部4内 之讯號電荷，往順方向水平轉送丨像素分。 然後，如圖52所示’對垂直轉送部3之垂直最終段 之轉送電極中，僅對奇數列之轉送電極進行轉送動作，來 將垂直轉送部3之垂直最終段之訊號電荷中，每2列中之 1列的訊號電荷，轉送至水平轉送部4。據此，於水 送部4内，混合每2列之垂直最終段之訊號電荷。 其次，如圖53所示，對垂直轉送段之 在垂直最终段進行1段分之垂直轉送。然後，如圖54所 將水平轉送部4内之訊號電荷往順方向水平轉送i像 素後，如圖55所示，對垂直轉送部3之垂直 送電極中，僅對奇數列之轉逆 ”、又轉 狀㈣電極4彳了轉送動作，來將垂 直轉送部3之垂直最終段之訊號電荷中，每2列中 的訊號電荷’轉送至水平轉送朴然後，如圖56所干， =Γ:4内之訊號電荷，往順方向水平轉送〗像素 之轉送=圖57所示，對垂直轉送部3之垂直最終段 之轉送電極中，僅對偶數列之轉 將垂直轉送部3之垂直最终段之訊號電荷：轉:：來 I:訊號電荷’轉送至水平轉送部4。據此，於水4 运。"内’混合每2列之垂直最終段之訊號電荷。 35 以下’反覆與圖47〜圖57相同之動作。 藉由此順序’本實施形態中，奇數段之訊號電荷（圖 49 ώ*- 一 不之號碼XI〜χ8之訊號電荷，X為奇數者），即以號 褐Xl與號碼χ2 '號碼x3與號碼Χ4、號碼Χ5與號碼χ6、 旒碼χ7與號碼χ8之組合將每2像素加以混合。另一方面 偶數段之訊號電荷（圖49所示之號碼χ1〜χ8之訊號電荷 ，χ為偶數者）’即以號碼χ2與號碼χ3、號碼χ4與號碼 號碼χ6與號碼χ7、號碼χ8與號碼χ9之組合將每2 像素加以混合。 據此，如圖58之圓形記號所示，在奇數段被混合之2 像素之重心位置、與在偶數段被混合4 2像素之重心位置 ’以良好的平衡度交互配置。如此，使被混合像素群之重 心=置在水平方向成等間隔’具有提昇視覺上之解像度， 獲得更為鮮明之圖像的優點。 ，一一π〜丨丁叫诼的，若將： 及第3實施形態之固態攝影元件使用於數位攝影機的為 多照圖28)，由於能從固態攝影元件高速的輸出資料，〖 此能進行高速動作、且實現高畫f的數位攝影機。此外 :於能切換使用本發明之高速動作與一般的全像素讀出重 作’因此能實現兼具動畫（高速動作）模式與靜止晝（ 5賣出動作）模式之數位攝影機。 一又’第1〜第3實施形態之固態攝影元件中，使用耳 進仃像素混合而能在輸出全像素訊號電荷之模式、與進 4像素混合之模式間進行切換的固態攝影元件來構成心 36 1335668 攝影機亦佳。此種數位攝影機，例如，在Μ行像素混人 之板式中能進行在HDTV動畫模式（垂直方肖觸像素^ 水平方向2_像素）下之圖像輸出，在進行4像素混^ 械式中能奸SDTV動畫模式（垂直方向㈣像素χ水平方 向⑽〇像素）下之圖像輸出。HDTV動畫模式能輸出高解 像度之圖像，SDTV動畫模式則能輸出高感度 之圖像。 平 此外，相當於800萬像素以上之固態攝影元件，具體 而言，在垂直像素數為2160像素以上、水平像素數為 3840像素以上之固態攝影元件中，將其構成為能在下列2 模式間作選擇性之切換，亦即，藉由混合垂直3像素X水 平3像素之合計9像素所構成之掃描線數為72〇條之τν 規格的攝影模式、與藉由混合垂直2像素χ水平2像素之 合計4像素所構成之掃描線數為1〇8〇條之τν規格的攝影 模式，即能進行高解像度之圖像輸出模式與高感度且高= 框率之圖像輸出模式間的切換。 、 此外，藉由另具備混合垂直4像素χ水平4像素之Μ 像素的攝影模式，即能實現掃描線數為48〇條之ntsc方 式或575條之PAL方式掃描線數的攝影模式。 又，此種數位攝影機，即可以是在固態攝影元件設置 彩色濾光片之構成，或者，亦可是不在固態攝影元件設置 彩色濾光片，使用分色鏡來進行分光以獲得彩色影像之所 謂的二板式攝影機。如前所述，在固態攝影元件設置彩色 濾光片之場合，以將同色濾光片之像素彼此加以混合者較 37 I335668 佳’若係三板式時，則將彼此相鄰接之複數個像素加以混 合者較佳。 本發明藉由至少削減水平方向之像素數，而能提供一 種不致產生水紋波及假訊號、能以高速輸出高品質之影像 訊號的固態攝影元件。 【圖式簡單說明】 (一）圖式部分

,Τ- W -VJ 只 >9© 71?，^ ·<- IHJ id' -.WT 構成的俯視圖β 第2圖’係顯示以本發明一實施形態之固態攝影元件 所混合之像素組合的說明圖。 第3圖’係顯示以本發明一實施形態之固態攝影元件 所進行之像素混合動作之—順序的說明圖。 第4圖，係顯示以本發明—實施形態之固態攝影 戶斤進行之像素混合# & 、 動作之一順序的說明圖。 第 5圖* 所4 / ….‘'員不从本發明一實施形態之固態攝影元件 所進行之像素混合動仟 勒作之一順序的說明圖。 第 6 圈，择i 所谁〜 .......以本發明一實施形態之固態攝影元件 叮進仃之像素混合動 τ 作之一順序的說明圖0 弟 7圖，係顯开_、 所進y y、以本發明一實施形態之固態攝影元件 丁之像素混合動作 ^ _ 乍之一順序的說明圖。 年 8 圖，係顯示、 所進科+ A .....以本發明一實施形態之固態攝影元件 订之像素混合動 丁 ^ Q ^ 之一順序的說明圖。 乐 9圖，係顯示、 ’ y、以本發明一實施形態之固態攝影元件 38 所進行之像素混人 ^ lft ° 之一順序的說明圖。 弟I 〇圖，待& - 件所進行之像素混=以本發明—實施形態之固態攝影元 一。動作之_順序的說明圖。 弟 U圖，将细__ 社,… 不以本發明-實施形態之固態攝影元 件所^之像素混合動作之-順序的說明圖。 第12圖，将gg — …4不以本發明一實施形態之固態攝影元 件所進仃之像素混合動作之略^ 勒作之一順序的說明圖。 第圖’係顯不以本發明-實施形態之固態攝影元 件所進行之像素混合動作 勒作之一順序的說明圖。 第4(a)圖〜第14⑷圖係顯示以本發明—實施形態 之固態攝影元件所進杆夕换主、 像素混合動作之一順序的說明圖 〇 •第15圖，係顯示本發明—實施形態之固態攝影元件 中被混。之像素之組合（混合像素群）例的說明圖。 第16圖，係顯示本發明__ ^ . _ .. 令赞明貫施形態之固態攝影元件 中被混合之像素之組合（混合像素群）例的說明圖。 第Π圖，係顯示本發明—實施形態之固態攝影元件 中被混合之像素之組合（混合像素群）例的說明圖。 第18圖，係顯示本發明—實施形態之固態攝影元件 中電極構造例的說明圖。 第19圖，係顯示本發明—實施形態之固態攝影元件 中電極構造例的說明圖。 第20圖，係顯示本發明一實施形態之固態攝影元件 中電極構造例的說明圖。 39 1335668 第21圖’係顯示本發明一實施形態之固態攝影元件 中電極構造例的說明圖。 第22圖’係顯示本發明一實施形態之固態攝影元件 中栅極電極之具體配置例的俯視圖。 第23圖’係顯示本發明一實施形態之固態攝影元件 中控制訊號之時序圖、與對應此時序圖之轉送電荷之狀铱 的說明圖。 〜 第24圖，係顯示本發明一實施形態之固態攝影元件 中Λ號電街之狀態的說明圖。 第2 5圖，係顯示本發明一實施形態之固態攝影元件 中電極構造例的說明圖。 第26圖，係顯示本發明一實施形態之固態攝影元件 中控制afL號之•序圖 ' 與對應此時序圖之轉送電荷之狀態 的說明圖。 〜 第27圖，孫-丄，心 牙'顯不本發明一實施形態之固態攝影元件 之空間頻率應答的圓表。 第28圖，孫gg-丄外 货'顯不本發明一實施形態之攝影機之概略 構成的方塊圖》 第29圖，传龜_丄v 員不本發明一實施形態之固態攝影元件 中柵極電極之具體^ ' 置之其他例的俯視圖。 第3 0圖，将辟- , 一

尔·員不以本發明一實施形態之固態攝影；C 件所進行之像素混合動作之-順序的說明圖。· 第31圖，传辟_、 〆 貞不以本發明一實施形態之固態攝影70 件所進行之像素混合 Q動作之一順序的說明圖。 第 3 2圖，传龜‘ 、’’、以本發明—實施形態之固 件所：行之像素混合動作之一順序的說明圖。 件所1係顯不以本發明-實施形態之固 件所：仃之像素混合動作之-順序的說明圖。 件所進一 11係顯不以本發明-實施形態之固 件所：仃之像素混合動作之-順序的說明圖。 件所造胃係顯不以本發明'實施形態之固 件所：仃之像素混合動作之一順序的說明圖。 弟 36圖，将魅；、 件所進行之像素混合動：明一實施形態之固 京此„動作之一順序的說明圖。 弟 37圖，将顯+ # # $ — ’、 /、以本發明一實施形態之固 仃之像素混合動作之一順序的說明圖。 件所违-38圖，係顯示以本發明-實施形態之固 仃之像素混合動作之一順序的說明圖。 件所= 本發明-實施形態之固 家常混口動作之-順序的說明圖。 株所，隹广圓係顯示以本發明-實施形態之固 件所：仃之像素混合動作之-順序的說明圖。 件…41圖，係顯示以本發明-實施形態之固 件所^丁之像素混合動作之-順序的說明圖》 你所、^42圖，係顯示以本發明-實施形態之固 件所：仃之像素混合動作之一順序的說明圖。 侏所”43圖’係顯示以本發明-實施形態之固 仃之像素混合動作之一順序的說明圖。 態攝影元 態攝影元 態攝影元 態攝影元 態攝影元 態攝影元 態攝影元 態攝影元 態攝影元 態攝影 態攝影 態攝影 13356⑽ 第 44圖，伤鞀； .....'、以本發明一實施形態之固態攝影元 件所進行之像素混合動 作之一順序的說明圖。 圖係顯示以本發明一實施形態之固態攝影元 件所進行之像素混合動作之一丨丨e白从μ面 …一峭序的說明圖。 第46圖，在海士、 U本發明一實施形態之固態攝影元 件所進行之像素混合動作之一順序的說明圖。 第47圖，在海a、 '、··’、U本發明—實施形態之固態攝影元 件所進行之像素混合動作之-順序的說明圖。 圖係顯不以本發明—實施形態之固態攝影元 件所應用之彩色濾光片 ^ 例的說明圖。 第49圖，择顯+ ,、，， .......乂本發明一實施形態之固態攝影元 件所進行之像素混合動 切作之一順序的說明圖。 第5〇圖，後顯+ _ '··' 乂本發明一實施形態之固態攝影元 件所進行之像素混合動作 项作之一順序的說明圖。 圖係顯不以本發明一實施形態之固態攝影元 件所進行之像素混合動 1下之一順序的說明圖。 圖係顯不以本發明—實施形態之固態攝影元 件所進行之像素混合動作 j作之一順序的說明圖。 第 圖，係顯不以本發明-實施形態之固態攝影元 件所進行之像素混合動作之-順序的說明圖。 第 圖’係顯不以本發明-實施形態之固態攝影元 件所進行之像素混合動作 功作之一順序的說明圖。 第圖，係顯不以本發明-實施形態之固態攝f$ 件所進行之像素混合動作 ""^ 切邛之一順序的說明圖。 42 J335668 笫5 6圖，係顯示以本發明一實施形態之固態攝W元 件户斤進打之像素混合動作之一順序的說明圖。 第57圖，係顯示以本發明一實施形態之固態攝影元 件所進盯之像素混合動作之一順序的說明圖。 第58圖，係顯示以第49圖〜第57圖所示順序之重 進行而被混合之像素之重 置u位置的說明圖》 )元件代表符號 1 固態攝影元件 2 光電轉換部 3 垂直轉送部 4 水平轉送部 31 光學系统 32 控制部 33 圖像處理部 51 通道阻系邑 52 轉送路 43

Claims (1)

1335668^ )

第Q92131452號專利申請案，申請專利範圍替換本 申請專利範圍： 1 種固態攝影元件，具有用來將從2維排列之像 素讀出之訊號電荷轉送往垂直方向而對應各列像素設置的 垂直轉送部、以及將接收自該垂直轉送部之訊號電荷往水 平方向轉送的水平轉送部，直轉送部中最接近該水平 轉送部之垂直最終段，於每3列具有相同之轉送電極構成 ,π心口π W出側至第2 及第3列之垂直最終段，將㈣垂直最終段㈣水 2轉送動作，與其他垂直最终段分別分開獨立控制而 …其他垂直最终段不同之轉送電極，其特徵在於： 以在水平方向之每隔1個像 合像素群； 素之各3個像素為第！混 群以外之像素中，每隔1像素之各 … 在該第1混合像素群之像素重心之 竭為等間隔的像素為第2混合像素群。 ’、 2 ·如申請專利範圍第丨項之固離 _ (cl)該3列中，僅將該水 ::70件’其中’ 之垂直最終段之訊號電荷轉送往側起…列 (C2)將水平轉送部之訊號電荷於順：丄’ ; 員方向轉送2像素分 (c3)該3列中，僅將該水平 之垂直最终段之訊號電荷轉送往水平：輪出側起之第3列 (c4)將水平轉送部之 送4 , 。電何於順方向轉送2像素分 1335668 (C5)該3列中’僅將該水平轉送部輪出㈣之 之垂直最終段之訊號電荷轉送往水平轉送部。 3·如中請專利範圍第2項之固態攝影元件，其中， ⑷)在該C5中將第1列之垂直最終段之訊號電荷轉逆 往水平轉送部後、或在轉送之同時，將所有列之垂,、 部之訊號電荷轉送1段，· 轉运 ，進該二最後被轉送至垂直最終段的訊號電荷 1 m之运’在c5中將第1列之垂直最終段之 心虎電何轉送在水平轉送部後、或在轉送之同時，將所 列之垂直轉送部之訊號電荷轉送丨段； (d3)針對在該d2最後被轉送至 ，進行Cl〜c5之轉送。 垂直最終段的訊號電荷 其中 行之 其中 45 1335668 相鄰3列之所有垂直最終段内，該6個轉送電極中， 從水平轉送部起第2及第4個電極，係與其他列之垂直最 終段獨立的獨立電極’第i、第3、第5及第6個電極， 係與垂直轉送部其他段共通之電極。 8 ·如申請專利範圍第1項之固態攝影元件，其中， 該垂直最終段之各列係以6個轉送電極構成； 相郴3列之垂直最終段中的2列内，該6個轉送電極 中，從水平轉送部起第2及第4個電極，係與其他列之垂 直最終段獨立的獨立電極，第i '第3、第5及第6個電 _ 極’係與垂直轉送部其他段共通之電極； 相鄰3列之垂直最終段中的另i列内，第j〜第6個 之所有轉送電極，皆係與垂直轉送部其他段共通之電極。 9 ·如申請專利範圍第1項之固態攝影元件，其中， 該垂直最終段之各列係以6個轉送電極構成； 相鄰3列之所有垂直最終段内，該6個轉送電極中， 從水平轉送部起第2、第4及第6個電極，係與其他列之 垂直最終段獨立的獨立電極，第i、第3及第5個電極，籲 係與垂直轉送部其他段共通之電極。 10 ·如申請專利範圍第1項之固態攝影元件，其中， 該垂直最终段之各列係以6個轉送電極構成； 相鄰3列之垂直最終段中之2列内，該6個轉送電極 中’從水平轉送部起第2、第4及第6個電極，係與其他 列之垂直最终段獨立的獨立電極，第1、第3及第5個電 極，係與垂直轉送部其他段共通之電極； 46 1335668 相鄰3列之垂直最終段中的另丄列内，第i〜第“ 之所有轉送m係與垂直轉送部其他段共通之電極。 11 ·如申請專利範圍帛i項之固態攝影元件，其中， 該垂直最終丨又之各列係以6個轉送電極構成； 相鄰3列之垂直最終段中 電極中，從水平轉送部起第2 之垂直最終段獨立的獨立電極 段内’從水平轉送部起第1及 部之其他段不同》 之至少2列内’該6個轉送 及第4個電極，係與其他列 ，相鄰3列之所有垂直最終 第3個電極，係與垂直轉送

該垂 12 ·如申請專利範圍第 直最終段之各列係以 1項之固態攝影元件 ，其中， 6個轉送電極構成； 相鄰3列之垂直最終段中 電極中，從水平轉送部起第2 其他列之垂直最終段獨立的獨 直最終段内，從水平轉送部起 係與垂直轉送部之其他段不同 之至少2列内，該6個轉送 、第4及第6個電極，係與 立電極，相鄰3列之所有垂 第1、第3及第5個電極，

Π·如申請專利_ i項之固態攝影元件 該垂直最終段之各列係以6個轉送電極構成； - 該垂直轉送部之垂直最終段以外之轉送段 轉送部起第2、第4及第6個之 似艾轉达電極，係藉由 電極膜而形成為於全列之共通電極，從水平 、第3及第5個之轉送電極，係藉由該第i層之上所形 之第2層電極膜而形成為於全列之共通電極； 垂直最終段中’係藉由將與該第2層電極膜相同之 47 1335668 極膜，在各列中分離成島狀，將從水平轉送部起第2及第 4個電極形成為獨立電極。 14 · 一種攝影機，其特徵在於，具備： 申請專利範圍第1項之固態攝影元件。 拾壹、圖式： · 如次頁 48