JP2000184385A - Solid-state image pickup element, its drive method and camera system - Google Patents
Solid-state image pickup element, its drive method and camera systemInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子およ
びその駆動方法並びにカメラシステムに関し、特に静止
画/動画に兼用可能なカラー方式の固体撮像素子および
その駆動方法、並びに当該固体撮像素子を撮像デバイス
として用いたカメラシステムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image sensor, a method of driving the same, and a camera system, and more particularly to a color solid-state image sensor which can be used for both still images and moving images, a method of driving the same, and imaging of the solid-state image sensor. It relates to a camera system used as a device.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、ビデオカメラへのスチル機能搭載
への期待などを背景に、静止画/動画兼用可能な固体撮
像素子の開発が進められている。一般に、静止画は正方
格子、動画は13.5MHzをベースとして考えられて
いる。したがって、両者を兼用するには、いずれかの方
式で補間/圧縮が必要となる。ここで、静止画が高画素
ノンフォーマットであるのに対して、動画はNTSC/
PALなどの放送方式で律促されるため、静止画用高画
素の固体撮像素子からのダウンコンバージョンにより、
NTSC/PALなどのテレビジョン信号を作り出すこ
とが最も効率的と考えられる。2. Description of the Related Art In recent years, with the expectation of mounting a still function on a video camera, development of a solid-state imaging device that can be used for both still images and moving images has been advanced. Generally, it is considered that a still image is based on a square lattice and a moving image is based on 13.5 MHz. Therefore, in order to use both of them, interpolation / compression is required by either method. Here, while the still image is in the high-pixel non-format, the moving image is NTSC /
Because the broadcasting method such as PAL is required, down conversion from a high-resolution still image solid-state imaging device
Producing television signals such as NTSC / PAL is considered most efficient.
【0003】ダウンコンバージョンの方法として、手振
れ補正のような有効画素領域の中心領域を切り出す方式
を用いた場合には、高画素時に放送方式の切り出しを行
うと静止画/動画間の画角の変化が大きくなるととも
に、多くの画素情報を捨てる結果となって効率が悪い。
このような理由から、ダウンコンバージョンの方法とし
て従来は、信号電荷の転送過程での混合(垂直加算)に
よって静止画/動画の垂直圧縮処理を行う手法が採られ
ている。When a method of cutting out the central area of an effective pixel area such as camera shake correction is used as a method of down conversion, if the broadcast method is cut out at a high number of pixels, the angle of view between a still image and a moving image changes. Becomes large, and a lot of pixel information is discarded, resulting in poor efficiency.
For this reason, as a method of down-conversion, a method of performing a vertical compression process of a still image / moving image by mixing (vertical addition) in a transfer process of signal charges has conventionally been adopted.
【0004】この信号電荷の転送過程での垂直圧縮処理
を実行するには、カラーフィルタのカラーコーディング
が最大の課題となる。すなわち、原色R(赤),G
(緑),B(青)の場合は縦ストライプとして垂直加算
するのが無難であるのに対して、補色はC(シアン),
Y(イエロー),G(グリーン),M(マゼンタ)の4
色あり、縦ストライプとした場合には水平方向の色解像
度の点で不利となる。そこで、水平転送部によるシフト
加算(以下、水平シフト加算と称す)の手法を採って水
平駆動周波数については常に一定とする。In order to execute the vertical compression process in the process of transferring the signal charges, color coding of a color filter is the biggest problem. That is, the primary colors R (red), G
In the case of (green) and B (blue), it is safe to perform vertical addition as vertical stripes, whereas complementary colors are C (cyan) and
Y (yellow), G (green), M (magenta) 4
The use of vertical stripes is disadvantageous in terms of color resolution in the horizontal direction. Therefore, a technique of shift addition by the horizontal transfer unit (hereinafter, referred to as horizontal shift addition) is employed to keep the horizontal drive frequency constant.
【0005】ところが、C,Y,G,Mが例えば図17
に示すように配列された補色市松カラーコーディングで
は、インターレース動作に対応するために、垂直方向に
おいて2画素分の信号電荷を混合(以下、垂直2画素混
合と称す)することによって得られる色差信号Cr(G
+C,M+Y),Cb(M+C,G+Y)が、垂直方向
で交互に得られる線順次となるため、色差信号Cr,C
bを保持したままの垂直混合は不可能であった。なお、
図17において、左側が奇数(ODD)フィールドを、
右側が偶数(EVEN)フィールドをそれぞれ示してい
る。However, C, Y, G, and M are, for example, those shown in FIG.
In the complementary color checker color coding arranged as shown in FIG. 2, in order to cope with the interlace operation, the color difference signal Cr obtained by mixing signal charges of two pixels in the vertical direction (hereinafter, referred to as vertical two-pixel mixing). (G
+ C, M + Y) and Cb (M + C, G + Y) are line sequential obtained alternately in the vertical direction.
Vertical mixing while maintaining b was not possible. In addition,
In FIG. 17, an odd number (ODD) field is on the left side,
The right side shows the even (EVEN) fields.
【0006】これに対して、垂直混合を可能とし、水平
シフト加算を実現するために、図18に示す如き補色カ
ラーコーディングが提案されている(文献;1997年
映像情報メディア学会年次大会(ITE'97:1997 ITE Ann
ual Convention)「ハイビジョン/NTSC出力を有す
る単板カラー撮像の検討」pp37〜pp38参照)。この補色
カラーコーディングによれば、図18から明らかなよう
に、色差信号Cr(G+C,M+Y),Cb(M+C,
G+Y)が五の目状に得られることになる。On the other hand, complementary color coding as shown in FIG. 18 has been proposed for realizing vertical mixing and horizontal shift addition (literature; 1997 Annual Meeting of the Institute of Image Information and Television Engineers (ITE). '97: 1997 ITE Ann
ual Convention) "Study on Single-Chip Color Imaging with Hi-Vision / NTSC Output" pp. 37-38). According to the complementary color coding, as is apparent from FIG. 18, the color difference signals Cr (G + C, M + Y) and Cb (M + C,
G + Y) in a quincunx shape.
【0007】このように、色差信号Cr,Cbが五の目
状の配置となる従来の補色カラーコーディングでは、図
19に示すように、先に水平転送部にラインシフトされ
た1ライン分の信号電荷を、水平ブランキング期間で2
ビット(2画素分)シフトした後に、次の1ライン分の
信号電荷をラインシフトすることにより、同じカラー成
分の信号同士を垂直混合できる。すなわち、色差信号C
r,Cbを保持したまま垂直混合を実現できる。As described above, in the conventional complementary color coding in which the color difference signals Cr and Cb are arranged in a quincunx pattern, as shown in FIG. Charge during horizontal blanking period
After shifting the bit (for two pixels), the signal charges of the next one line are line-shifted, whereby signals of the same color component can be vertically mixed. That is, the color difference signal C
Vertical mixing can be realized while maintaining r and Cb.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、色差信
号Cr,Cbが五の目状の配置、即ち色差信号Cr,C
bが水平方向および垂直方向で交互に得られる補色カラ
ーコーディングの場合には、上述したように、水平2ビ
ットシフトを伴う垂直混合、即ち2画素分だけ離れた同
じ色成分の信号同士の加算によって垂直圧縮処理を実現
することになるため、水平方向の色解像度が通常の水平
2繰り返しコーディングに対して水平4繰り返しと同程
度(即ち、1/2)に低下するという課題がある。However, the color difference signals Cr and Cb are arranged in a quincunx pattern, that is, the color difference signals Cr and Cb.
In the case of complementary color coding in which b is alternately obtained in the horizontal direction and the vertical direction, as described above, vertical mixing with a horizontal 2-bit shift, that is, addition of signals of the same color component separated by two pixels, Since the vertical compression processing is realized, there is a problem that the color resolution in the horizontal direction is reduced to the same degree (ie, 水平) as the horizontal four repetition coding compared to the normal horizontal two repetition coding.
【0009】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、任意の垂直圧縮と水
平の出力データレートの圧縮が可能で、かつ解像度のバ
ランスがとれた動画、静止画およびプログレッシブ動作
に対応可能な固体撮像素子およびその駆動方法ならびに
カメラシステムを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a moving picture, which can perform arbitrary vertical compression and horizontal output data rate compression and has a balanced resolution. An object of the present invention is to provide a solid-state imaging device capable of coping with a still image and a progressive operation, a driving method thereof, and a camera system.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明による固体撮像素
子は、行列状に配された複数個のセンサ部と、これら複
数個のセンサ部に対して一列おきごとに配された第1の
転送部群および他の一列おきごとに配された第2の転送
部群からなる垂直転送部と、複数個のセンサ部のうち、
一行おきに位置するセンサ部群の各信号電荷を第1の転
送部群に、他の一行おきに位置するセンサ部群の各信号
電荷を第2の転送部群に読み出す第1の駆動系と、第
1,第2の転送部群の各々において複数個のセンサ部か
ら読み出された列方向に隣り合う2画素の信号電荷を加
算する第2の駆動系とを備えた構成となっている。According to the present invention, there is provided a solid-state image pickup device comprising a plurality of sensor units arranged in a matrix and a first transfer unit arranged every other row for the plurality of sensor units. A vertical transfer unit including a second transfer unit group arranged every other unit and every other column; and a plurality of sensor units.
A first drive system for reading each signal charge of the sensor unit group located in every other row to a first transfer unit group and reading each signal charge of the sensor unit group located in another every other row to a second transfer unit group; And a second drive system for adding the signal charges of two pixels adjacent in the column direction read from the plurality of sensor units in each of the first and second transfer unit groups. .
【0011】上記構成の固体撮像素子およびその駆動方
法において、複数個のセンサ部のうち、一行おき(例え
ば、奇数行)に位置するセンサ部群の各信号電荷を一列
おき(例えば、奇数列)ごとに配された第1の転送部群
に、他の一行おき(例えば、偶数行)に位置するセンサ
部群の各信号電荷を他の一列おき(例えば、偶数列)ご
とに配された第2の転送部群にそれぞれ読み出す。これ
により、列方向に隣り合う2画素の信号電荷が同一の転
送部に読み出される。そして、この2画素の信号電荷を
当該転送部内で加算する。In the solid-state imaging device and the method of driving the same, each signal charge of a group of sensor units located in every other row (for example, odd-numbered row) among the plurality of sensor units is arranged in every other row (for example, odd-numbered row). Each signal charge of the sensor unit group located in every other row (for example, even-numbered row) is placed in the first transfer unit group arranged for every other row (for example, even-numbered row). 2 is read out to each of the transfer units. As a result, signal charges of two pixels adjacent in the column direction are read out to the same transfer unit. Then, the signal charges of the two pixels are added in the transfer section.
【0012】本発明による他の固体撮像素子は、行列状
に配された複数個のセンサ部と、これら複数個のセンサ
部の各々に対応して配されるとともに、行方向において
同一色が2画素ごとに繰り返されるカラーコーディング
のカラーフィルタと、複数個のセンサ部に対して一列お
きごとに配された第1の転送部群および他の一列おきご
とに配された第2の転送部群からなる垂直転送部と、複
数個のセンサ部のうち、一行おきに位置するセンサ部群
の各信号電荷を第1の転送部群に、他の一行おきに位置
するセンサ部群の各信号電荷を第2の転送部群に読み出
す駆動系とを備えた構成となっている。Another solid-state image pickup device according to the present invention has a plurality of sensor units arranged in a matrix, and is arranged corresponding to each of the plurality of sensor units. From a color filter of color coding repeated for each pixel, a first transfer unit group arranged every other row for a plurality of sensor units, and a second transfer unit group arranged every other row for the plurality of sensor units Vertical transfer unit, and among the plurality of sensor units, each signal charge of a sensor unit group located on every other row is assigned to a first transfer unit group, and each signal charge of a sensor unit group located on every other row is assigned to a first transfer unit group. The second transfer unit group has a drive system for reading.
【0013】上記構成の他の固体撮像素子およびその駆
動方法において、複数個のセンサ部のうち、一行おき
(例えば、奇数行)に位置するセンサ部群の各信号電荷
を一列おき(例えば、奇数列)ごとに配された第1の転
送部群に、他の一行おき(例えば、偶数行)に位置する
センサ部群の各信号電荷を他の一列おき(例えば、偶数
列)ごとに配された第2の転送部群にそれぞれ読み出
す。このとき、カラーフィルタが行方向において同一色
が2画素ごとに繰り返されるカラーコーディングとなっ
ていることから、同一の色の信号電荷が同一の転送部に
読み出される。In another solid-state image pickup device having the above-described structure and a method of driving the same, each signal charge of a group of sensor units located in every other row (for example, an odd-numbered row) among the plurality of sensor units is arranged in every other row (for example, an odd-numbered row). Each signal charge of the sensor unit group located in every other row (for example, even-numbered row) is arranged in every other row (for example, even-numbered row) in the first transfer unit group arranged for every other row. And read them out to the second transfer unit group. At this time, since the color filter has a color coding in which the same color is repeated every two pixels in the row direction, signal charges of the same color are read out to the same transfer unit.
【0014】本発明によるカメラシステムは、行列状に
配された複数個のセンサ部のうち、一行おきに位置する
センサ部群の各信号電荷を一列おきごとに配される第1
の転送部群に、他の一行おきに位置するセンサ部群の各
信号電荷を他の一列おきごとに配される第2の転送部群
に読み出し、第1,第2の転送部群の各々において複数
個のセンサ部から読み出された列方向に隣り合う2画素
の信号電荷を加算して出力可能な固体撮像素子を撮像デ
バイスとして用いる。そして、この固体撮像素子に対し
て静止画モードと動画モードとを択一的に設定可能な撮
像モード設定手段と、この撮像モード設定手段によって
設定された撮像モードに応じて固体撮像素子を駆動する
駆動手段と、固体撮像素子の出力信号を処理する信号処
理手段とを備えている。In the camera system according to the present invention, among the plurality of sensor units arranged in a matrix, each signal charge of the sensor unit group located in every other row is arranged in every other column.
Each of the first and second transfer unit groups reads out the signal charges of the sensor unit groups located in every other row into the second transfer unit group arranged in every other column. In the above, a solid-state imaging device capable of adding and outputting signal charges of two pixels adjacent in a column direction read from a plurality of sensor units and using the added signal is used as an imaging device. Then, an imaging mode setting unit that can selectively set a still image mode and a moving image mode with respect to the solid-state imaging device, and the solid-state imaging device is driven according to the imaging mode set by the imaging mode setting unit. A driving unit and a signal processing unit for processing an output signal of the solid-state imaging device are provided.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で
は、CCD型撮像素子(以下、CCD撮像素子と称す)
に適用した場合を例に挙げて説明するが、これに限定さ
れるものではなく、画素から読み出した信号電荷を垂直
→水平転送する構造の固体撮像素子全般に適用可能であ
る。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following description, a CCD image sensor (hereinafter, referred to as a CCD image sensor)
However, the present invention is not limited to this, and can be applied to all solid-state imaging devices having a structure in which signal charges read from pixels are vertically transferred in a horizontal direction.
【0016】図1は、本発明の第1実施形態に係るCC
D撮像素子を示す概略構成図であり、例えばIS(イン
ターレーススキャン)−(インターライントランスフ
ァ)方式の単板カラーCCD撮像素子に適用した場合を
例に採って示している。FIG. 1 shows a CC according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a D imaging device, and illustrates an example in which the invention is applied to a single-chip color CCD imaging device of an IS (interlace scan)-(interline transfer) system, for example.
【0017】図1において、本実施形態に係るCCD撮
像素子10は、行列状に配された複数個のセンサ部(画
素)11、これらセンサ部11の垂直列ごとに配された
複数本の垂直CCD(垂直転送部)12、センサ部11
と垂直CCD12との間に介在する読み出しゲート部1
3、垂直CCD12の一方の端部側に配された水平CC
D(水平転送部)14、水平CCD14の転送先側の端
部に配された電荷検出部16および出力回路17を有す
る構成となっている。In FIG. 1, a CCD imaging device 10 according to this embodiment includes a plurality of sensor units (pixels) 11 arranged in a matrix, and a plurality of vertical units arranged for each vertical column of the sensor units 11. CCD (vertical transfer unit) 12, sensor unit 11
Read gate unit 1 interposed between the vertical CCD 12
3. Horizontal CC arranged on one end side of vertical CCD 12
D (horizontal transfer unit) 14, a charge detection unit 16 and an output circuit 17 arranged at an end on the transfer destination side of the horizontal CCD 14.
【0018】また、CCD撮像素子10の撮像エリア
(画素エリア)18上には、例えば補色市松カラーコー
ディングのカラーフィルタ19が配される。このカラー
フィルタ19は、例えば図2に示すように、奇数行がM
/C/G/Y、偶数行がG/Y/M/Cのカラーコーデ
ィング、即ち同一色が水平方向(列方向)において4画
素ごとに繰り返され、垂直方向(列方向)において2画
素ごとに繰り返される水平4繰り返し、垂直2繰り返し
のカラーコーディングとなっている。On the imaging area (pixel area) 18 of the CCD imaging device 10, for example, a color filter 19 of complementary color checkerboard color coding is arranged. In this color filter 19, as shown in FIG.
/ C / G / Y, even-numbered rows are G / Y / M / C color coding, that is, the same color is repeated every four pixels in the horizontal direction (column direction) and every two pixels in the vertical direction (column direction) The color coding is repeated four times horizontally and two times vertically.
【0019】かかる構成のCCD撮像素子10におい
て、センサ部11は例えばPN接合のフォトダイオード
からなり、入射光をその光量に応じた電荷量の信号電荷
に光電変換して蓄積する。行列状に配された複数個のセ
ンサ部11に対して、一列おきごと、例えば奇数(OD
D)列ごとに垂直CCD12oが配され、他の一列ごと
に、例えば偶数(EVEN)列ごとに垂直CCD12e
が配されている。In the CCD image pickup device 10 having such a configuration, the sensor section 11 is composed of, for example, a PN-junction photodiode, and photoelectrically converts incident light into a signal charge having a charge amount corresponding to the light amount and stores the signal charge. For a plurality of sensor units 11 arranged in a matrix, every other row, for example, an odd number (OD
D) A vertical CCD 12o is arranged for each column, and a vertical CCD 12e is arranged for each other column, for example, for each even (EVEN) column.
Is arranged.
【0020】読み出しゲート部13は、後述する読み出
しパルスXSGが印加されることにより、一例として、
一行おきに位置するセンサ部群、例えば奇数行のセンサ
部11の信号電荷を奇数列の垂直CCD12oに、他の
一行おきに位置するセンサ部群、例えば偶数行のセンサ
部11の信号電荷を偶数列の垂直CCD12eに読み出
す構成となっている。この読み出しゲート部13の具体
的な構成については後述する。The read gate unit 13 receives, for example, a read pulse XSG described later, and as an example,
The signal charges of the sensor units located in every other row, for example, the sensor units 11 in the odd rows are applied to the vertical CCDs 12o in the odd columns, and the signal charges of the sensor units located in the other rows, for example, the sensor units 11 in the even rows are even-numbered. The structure is such that the data is read out to the vertical CCDs 12e in the column. The specific configuration of the read gate unit 13 will be described later.
【0021】垂直CCD12は、例えば図3のタイミン
グチャートに示す4相の垂直転送クロックVφ1〜Vφ
4によって転送駆動されることにより、水平ブランキン
グ期間の一部において1走査線(1ライン)に相当する
信号電荷を単位として垂直転送(ラインシフト)して水
平CCD14に移送する。The vertical CCD 12, for example, has four phases of vertical transfer clocks Vφ1 to Vφ shown in the timing chart of FIG.
The transfer is carried out by 4, and during a part of the horizontal blanking period, the signal charges corresponding to one scanning line (one line) are vertically transferred (line-shifted) as a unit and transferred to the horizontal CCD 14.
【0022】水平CCD14は、例えば図3のタイミン
グチャートに示す2相の水平転送クロックHφ1,Hφ
2によって転送駆動されることにより、垂直CCD12
からラインシフトされた1走査線に相当する信号電荷
を、水平ブランキング期間後の水平走査期間において順
次水平転送して電荷検出部16に供給する。この水平C
CD14の動作は通常モードでの転送動作である。The horizontal CCD 14, for example, has two-phase horizontal transfer clocks Hφ1 and Hφ shown in the timing chart of FIG.
2 and driven by the vertical CCD 12
The signal charges corresponding to one scanning line line-shifted from are sequentially horizontally transferred in the horizontal scanning period after the horizontal blanking period and supplied to the charge detection unit 16. This horizontal C
The operation of the CD 14 is a transfer operation in the normal mode.
【0023】電荷検出部16は、例えばフローティング
・ディフュージョン・アンプによって構成されている。
すなわち、水平CCD14から信号電荷が注入されるフ
ローティングディフュージョンFDと、電荷を排出する
リセットドレインRDと、フローティングディフュージ
ョンFDとリセットドレインRDとの間に配されたリセ
ットゲートRGとからなり、水平CCD14から順次供
給される信号電荷を検出し、これを信号電圧に変換す
る。リセットドレインRD152には、所定のリセット
ドレイン電圧VRDが印加されている。The charge detecting section 16 is constituted by, for example, a floating diffusion amplifier.
In other words, the horizontal CCD 14 includes a floating diffusion FD into which signal charges are injected, a reset drain RD from which charges are discharged, and a reset gate RG disposed between the floating diffusion FD and the reset drain RD. The supplied signal charge is detected and converted to a signal voltage. A predetermined reset drain voltage VRD is applied to the reset drain RD152.
【0024】図4は、センサ部11、垂直CCD12お
よび読み出しゲート部13の具体的な構成の一例を示す
平面パターン図である。図4において、垂直CCD12
は、垂直方向に平行に延在し、かつ水平方向の交互に配
された転送チャネル21o,21eと、これら転送チャ
ネル21o,21eの上方に垂直方向に順に配され、か
つ水平方向に平行に延在する4相の垂直転送クロックV
φ1〜Vφ4に対応した転送電極22-1〜22-4とを有
する構成となっている。転送電極22-1〜22-4は、2
ライン(垂直2画素)を1単位として形成されている。FIG. 4 is a plan pattern diagram showing an example of a specific configuration of the sensor section 11, the vertical CCD 12, and the read gate section 13. In FIG. 4, the vertical CCD 12
The transfer channels 21o and 21e extend in parallel in the vertical direction and are alternately arranged in the horizontal direction, and are sequentially arranged in the vertical direction above the transfer channels 21o and 21e and extend in parallel in the horizontal direction. Existing 4-phase vertical transfer clock V
It has a configuration having transfer electrodes 22-1 to 22-4 corresponding to φ1 to Vφ4. The transfer electrodes 22-1 to 22-4 are 2
The line (two vertical pixels) is formed as one unit.
【0025】これらの転送電極22-1〜22-4におい
て、例えば、2相目,4相目の垂直転送クロックVφ
2,Vφ4が印加される転送電極22-2,22-4が1層
目のポリシリコン(図中、一点鎖線で示す)によって形
成され、1相目,3相目の垂直転送クロックVφ1,V
φ3が印加される転送電極22-1,22-3が2層目のポ
リシリコン(図中、二点鎖線で示す)によって形成され
ている。そして、1層目のポリシリコンからなる転送電
極22-2,22-4と、2層目のポリシリコンからなる転
送電極22-1,22-3とは、転送チャネル21o,21
e上において、鋸歯状に形成されてセンサ部11の略中
央部で互いにオーバーラップしている。In these transfer electrodes 22-1 to 22-4, for example, the second-phase and fourth-phase vertical transfer clocks Vφ
2, the transfer electrodes 22-2 and 22-4 to which Vφ4 is applied are formed by the first layer of polysilicon (indicated by a dashed line in the figure), and the first and third phase vertical transfer clocks Vφ1 and Vφ
The transfer electrodes 22-1 and 22-3 to which φ3 is applied are formed of a second-layer polysilicon (indicated by a two-dot chain line in the figure). The transfer electrodes 22-2 and 22-4 made of the first-layer polysilicon and the transfer electrodes 22-1 and 22-3 made of the second-layer polysilicon are connected to the transfer channels 21o and 21-2.
On e, it is formed in a sawtooth shape and overlaps with each other at a substantially central portion of the sensor unit 11.
【0026】ここで、センサ部11の周囲には、図4に
ハッチングで示すように、一行おき(本例では、奇数
行)の各センサ部11oについては奇数列の転送チャネ
ル21o側の一部分を除いて、他の一行おき(本例で
は、偶数行)の各センサ部11eについては偶数列の転
送チャネル21e側の一部分を除いて、素子分離用のチ
ャネルストップ部23が形成されている。これに対し
て、転送電極22-1〜22-4は、転送チャネル21o,
21e上だけでなく、センサ部11の開口縁まで幅広に
形成されることで、チャネルストップ部23が形成され
ていない部分において読み出しゲート部13のゲート電
極を兼ねている。Here, as shown by hatching in FIG. 4, a part of the sensor section 11o of every other row (odd row in this example) on the side of the transfer channel 21o of the odd column is surrounded by hatching in FIG. Except for each other row (in this example, even-numbered row) of each sensor section 11e, a channel stop section 23 for element isolation is formed except for a part on the transfer channel 21e side of an even-numbered column. On the other hand, the transfer electrodes 22-1 to 22-4 are connected to the transfer channels 21o,
By being formed wide not only on 21 e but also on the opening edge of the sensor section 11, the portion where the channel stop section 23 is not formed also serves as the gate electrode of the readout gate section 13.
【0027】一方、転送電極22-1〜22-4に印加され
る4相の垂直転送クロックVφ1〜Vφ4は、低レベ
ル、中間レベルおよび高レベルの3値をとるように設定
されており、その3値目の高レベルのパルスが読み出し
パルスXSGとなる。そして、この読み出しパルスXS
Gが各転送電極22-1〜22-4を通して読み出しゲート
部13に印加されることにより、各センサ部11からの
信号電荷の読み出しが行われる。On the other hand, the four-phase vertical transfer clocks Vφ1 to Vφ4 applied to the transfer electrodes 22-1 to 22-4 are set to take three values of a low level, an intermediate level and a high level. The third high-level pulse becomes the read pulse XSG. Then, this read pulse XS
When G is applied to the readout gate unit 13 through each of the transfer electrodes 22-1 to 22-4, the signal charge is read out from each of the sensor units 11.
【0028】具体的には、1相目の垂直転送クロックV
φ1に読み出しパルスXSGが立つことにより、偶数行
の一列おきの各センサ部11eの信号電荷が、左方向の
矢印で示すように、偶数列の垂直CCD12eに読み出
される。2相目の垂直転送クロックVφ2に読み出しパ
ルスXSGが立つことにより、奇数行の一列おきの各セ
ンサ部11oの信号電荷が、右方向の矢印で示すよう
に、奇数列の垂直CCD12oに読み出される。More specifically, the first phase vertical transfer clock V
When the read pulse XSG rises at φ1, the signal charges of the sensor units 11e in every other column of the even rows are read to the vertical CCDs 12e of the even columns as indicated by the arrow in the left direction. When the read pulse XSG rises in the second-phase vertical transfer clock Vφ2, the signal charge of each sensor unit 11o in every other column of the odd-numbered row is read out to the vertical CCD 12o of the odd-numbered column as indicated by the rightward arrow.
【0029】3相目の垂直転送クロックVφ3に読み出
しパルスXSGが立つことにより、奇数行の他の一列お
きの各センサ部11oの信号電荷が、左方向の矢印で示
すように、奇数列の垂直CCD12oに読み出される。
4相目の垂直転送クロックVφ4に読み出しパルスXS
Gが立つことにより、偶数行の他の一列おきの各センサ
部11eの信号電荷が、右方向の矢印で示すように、偶
数列の垂直CCD12eに読み出される。When the read pulse XSG rises in the third-phase vertical transfer clock Vφ3, the signal charges of the sensor units 11o in every other column of the odd-numbered row are changed to the vertical position of the odd-numbered column as indicated by the leftward arrow. It is read by the CCD 12o.
Read pulse XS is applied to the fourth phase vertical transfer clock Vφ4.
When G rises, the signal charges of the other sensor units 11e in the other rows of the even rows are read out to the vertical CCDs 12e of the even columns as indicated by the rightward arrow.
【0030】このように、図4に示す画素構造によれ
ば、奇数行−奇数列、偶数行−偶数列、奇数行−偶数
列、偶数行−奇数列の4系統の画素の信号電荷を独立し
て読み出すことができる。また、この独立読み出しを4
相の垂直転送クロックVφ1〜Vφ4−4端子で実現で
き、この点では従来の画素構造と同じであるのも特長の
一つである。As described above, according to the pixel structure shown in FIG. 4, the signal charges of the four types of pixels of the odd-row / odd-column, even-row / even-column, odd-row / even-column, and even-row / odd-column are independent of each other. And can be read. In addition, this independent read is
One of the features is that it can be realized by the phase vertical transfer clocks Vφ1 to Vφ4-4 terminals, and in this respect, it is the same as the conventional pixel structure.
【0031】さらに、信号電荷の右読み出しは1層目の
ポリシリコン(Vφ2,Vφ4)で行い、左読み出しは
2層目のポリシリコン(Vφ1,Vφ3)で行う構成を
採っていることから、例えば製造装置の何らかの問題
で、両者の読み出しパルスXSGの電圧に差が生じた場
合などには、例えば2層目のポリシリコンの読み出し側
だけ読み出しゲートのゲート長を変えたり、またはセン
サ部のポテンシャルを変えたりすることにより、読み出
しパルスXSGの電圧のバランスをとることができる。Further, since the right reading of the signal charge is performed by the first-layer polysilicon (Vφ2, Vφ4) and the left reading is performed by the second-layer polysilicon (Vφ1, Vφ3), for example, If there is a difference between the voltages of the read pulse XSG and the read pulse XSG due to some problem of the manufacturing apparatus, for example, the gate length of the read gate is changed only on the read side of the second-layer polysilicon, or the potential of the sensor section is changed. By changing the voltage, the voltage of the read pulse XSG can be balanced.
【0032】なお、上述したセンサ部11、垂直CCD
12および読み出しゲート部13の構成は一例に過ぎ
ず、これに限定されるものではなく、例えば特開平7−
59012号公報に開示されている構成のものなど、一
行おきに位置するセンサ部群の各信号電荷を一列おきご
とに配された第1の垂直CCD群に、他の一行おきに位
置するセンサ部群の各信号電荷を他の一列おきごとに配
された第2の垂直CCD群にそれぞれ読み出す構成のも
のであれば良い。The above-mentioned sensor unit 11 and the vertical CCD
The configuration of the read gate 12 and the read gate unit 13 is merely an example, and is not limited thereto.
For example, the configuration disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59012, the first vertical CCD group arranged in every other column with the signal charges of the sensor groups arranged in every other row, and the sensor sections arranged in every other row. Any configuration is possible as long as each signal charge of the group is read out to the second vertical CCD group arranged every other column.
【0033】上述したように、垂直2繰り返しのカラー
コーディングのカラーフィルタ19を有するCCD撮像
素子10において、垂直CCD12を一列おきごとに配
された第1の垂直CCD群(本例では、奇数列の垂直C
CD12oの集合)と、他の一列おきごとに配された第
2の垂直CCD群(本例では、偶数列の垂直CCD12
eの集合)とに分類し、一行おきに位置するセンサ部群
(本例では、奇数行のセンサ部11oの集合)の信号電
荷を奇数列の垂直CCD12oに読み出し、他の一行お
きに位置するセンサ部群(本例では、偶数行のセンサ部
11eの集合)の信号電荷を偶数列の垂直CCD12e
に読み出すようにしたことにより、水平2画素分の信号
電荷を垂直CCD12o,12e内で混合して出力する
ことができる。As described above, in the CCD image pickup device 10 having the color filter 19 of two vertical repetition color codings, the first vertical CCD group (in this example, odd-numbered columns in the present example) in which the vertical CCDs 12 are arranged every other column. Vertical C
A set of CDs 12o) and a second group of vertical CCDs (an even number of vertical CCDs 12 in this example) arranged every other row.
e), the signal charges of the sensor unit group (in this example, the set of the sensor units 11o in the odd rows) located in every other row are read out to the vertical CCDs 12o in the odd columns, and are located in every other row. The signal charges of the sensor unit group (in this example, the set of the even-numbered sensor units 11e) are transferred to the even-column vertical CCDs 12e.
The signal charges for two horizontal pixels can be mixed and output in the vertical CCDs 12o and 12e.
【0034】この水平2画素混合により、色差(クロ
マ)信号Cr,Cbが垂直方向において順に配列される
いわゆる線順次配列となる。ここで、補色カラーコーデ
ィングと色差信号Cr,Cbとの関係について、図5に
示す一般的な補色カラーコーディングを例に採って説明
する。This horizontal two-pixel mixing forms a so-called line-sequential arrangement in which the color difference (chroma) signals Cr and Cb are sequentially arranged in the vertical direction. Here, the relationship between the complementary color coding and the color difference signals Cr and Cb will be described using the general complementary color coding shown in FIG. 5 as an example.
【0035】通常、CCD撮像素子ではフィールド読み
出しを行うことから、第1フィールドでは、a1,a2
の垂直2画素の組み合わせで信号電荷の混合が行われ
る。したがって、水平CCDで転送される信号電荷の順
番は、a1ラインを考えると、(G+Cy),(Mg+
Ye),(G+Cy),(Mg+Ye),……となる。
なお、第2フィールドでは、bの垂直2画素の組み合わ
せとなる。Normally, since the CCD image pickup device performs field reading, a1 and a2 are used in the first field.
The signal charges are mixed by a combination of two vertical pixels. Accordingly, the order of signal charges transferred by the horizontal CCD is (G + Cy), (Mg +
Ye), (G + Cy), (Mg + Ye),.
In the second field, a combination of two vertical pixels b is used.
【0036】この順番で出力される信号電荷を電気信号
に変換し、これを後段の色信号処理系で処理して輝度信
号Yと色差信号Cr,Cbを構成するには、Y信号は隣
り同士を加え、色差信号Cr,Cbは減ずるようにす
る。すなわち、Y信号は、 Y信号=|(G+Cy)+(Mg+Ye)|×1/2 =1/2(2B+3G+2R) の近似信号を用いる。色差信号Crは、 Cr=(Mg+Ye)−(G+Cy) の近似信号を用いる。In order to convert the signal charges output in this order into electric signals and process them in a subsequent color signal processing system to form a luminance signal Y and color difference signals Cr and Cb, the Y signals are adjacent to each other. To reduce the color difference signals Cr and Cb. That is, an approximate signal of Y signal = | (G + Cy) + (Mg + Ye) | × 1/2 = 1/2 (2B + 3G + 2R) is used as the Y signal. As the color difference signal Cr, an approximate signal of Cr = (Mg + Ye)-(G + Cy) is used.
【0037】次に、a2ラインを考えると、水平CCD
からは、(Mg+Cy),(G+Ye),(Mg+C
y),(G+Ye),……の順番で出力されることか
ら、これによりY信号を構成すると、 Y信号=|(G+Ye)+(Mg+Cy)|×1/2 =1/2(2B+3G+2R) となり、a1ラインと同一構成でバランスする。同様
に、色差信号Cbは、 Cb=(G+Ye)−(Mg+Cy) で近似される。第2フィールドも同様である。Next, considering the line a2, the horizontal CCD
From (Mg + Cy), (G + Ye), (Mg + C
y), (G + Ye),..., so that the Y signal is composed as follows: Y signal = | (G + Ye) + (Mg + Cy) | × 1/2 = 1/2 (2B + 3G + 2R) , A1 line and balance. Similarly, the color difference signal Cb is approximated by Cb = (G + Ye)-(Mg + Cy). The same applies to the second field.
【0038】一方、本実施形態に係るCCD撮像素子1
0では、図2に示す垂直2繰り返しの補色カラーコーデ
ィングに対して、フィールド読み出しを行って垂直CC
D12o,12e内で水平2画素混合を行うことによ
り、水平CCD14からは、図6の動作説明図から明ら
かなように、各ラインa1,a2,a3,a4,……に
おいて、…,M+C,Y+M,G+Y,C+G,M+
C,Y+M,G+Y,C+G,…の順に信号電荷が出力
される。On the other hand, the CCD image pickup device 1 according to this embodiment
0, field reading is performed for the complementary color coding of two vertical repetitions shown in FIG.
By performing horizontal two-pixel mixing in D12o and 12e, the horizontal CCD 14 outputs signals from each of the lines a1, a2, a3, a4,..., M + C, Y + M , as is apparent from the operation explanatory diagram of FIG. , G + Y, C + G , M +
The signal charges are output in the order of C, Y + M , G + Y, C + G ,.
【0039】ここで、下線を付したのが色差信号Cr
を、下線を付さないのが色差信号Cbをそれぞれ表して
いる。なお、ここでは、MgをM、CyをC、YeをY
と記すものとし、以下の説明でも同様とする。このよう
に、垂直2繰り返しの補色カラーコーディングに対し
て、水平2画素混合を行うことにより、色差信号Cr,
Cbが線順次配列でかつ点順次で出力されることにな
る。The color difference signal Cr is underlined.
Are not underlined, respectively, and represent the color difference signals Cb. Here, Mg is M, Cy is C, and Ye is Y
The same applies to the following description. In this way, by performing horizontal two-pixel mixing for complementary color coding of two vertical repetitions, the color difference signals Cr,
Cb is output in line-sequential arrangement and dot-sequential.
【0040】また、後段の色信号処理系(図示せず)に
おいて、線順次配列でかつ点順次出力の色差信号Cr,
Cbを、奇数ビットと偶数ビットとに分離して奇数行と
偶数行の各信号を独立に処理することによって輝度信号
Yと色差信号Cr/Cbを得て、所定の処理を行えば垂
直2ライン分の輝度信号Yを得ることができるため、全
画素の信号電荷を独立に読み出したのと同じプログレッ
シブ(PS)動作が可能となる。In a subsequent color signal processing system (not shown), the color difference signals Cr,
Cb is separated into odd bits and even bits, and the signals of the odd and even rows are independently processed to obtain a luminance signal Y and a color difference signal Cr / Cb. Since the luminance signal Y for one minute can be obtained, the same progressive (PS) operation as that in which the signal charges of all the pixels are read out independently can be performed.
【0041】また、ラインごとに輝度信号が交互に配置
されているため、水平2画素混合であるにもかかわら
ず、高い水平解像度が得られ、垂直/水平解像度のバラ
ンスが良いものとなる。さらに、垂直CCD12o,1
2eの各々には同じ色のみが存在することになることか
ら、垂直方向で加算圧縮することが容易に可能となるた
め、フレームレートを上げることができる。なお、垂直
方向での加算圧縮は、水平CCD14において、その水
平転送動作を停止した状態で、垂直転送(ラインシフ
ト)動作を2ライン分、又はそれ以上行うことによって
実現できる。Further, since the luminance signals are alternately arranged for each line, a high horizontal resolution can be obtained and the vertical / horizontal resolution is well-balanced despite the horizontal two-pixel mixture. Further, the vertical CCD 12o, 1
Since only the same color exists in each of 2e, addition compression can be easily performed in the vertical direction, and the frame rate can be increased. The addition compression in the vertical direction can be realized by performing a vertical transfer (line shift) operation for two lines or more in the horizontal CCD 14 with the horizontal transfer operation stopped.
【0042】以上、1本の垂直CCD12(12o/1
2e)に対して両側のセンサ部11(11o/11e)
から信号電荷を読み出して垂直CCD12内で水平2画
素分を混合して読み出すフィールド読み出しの場合を例
に採って説明したが、次に1本の垂直CCD12(12
o/12e)に対して片側のセンサ部11(11o/1
1e)のみから読み出すフレーム読み出しの場合につい
て説明する。As described above, one vertical CCD 12 (12o / 1
2e), sensor parts 11 on both sides (11o / 11e)
Of the field readout which reads out the signal charges from the vertical CCD 12 and mixes two horizontal pixels in the vertical CCD 12 as an example. Next, one vertical CCD 12 (12
o / 12e), the sensor unit 11 on one side (11o / 1
The case of reading out a frame from only 1e) will be described.
【0043】なお、フィールド読み出しの場合は、図4
に基づく説明から明らかなように、4相の垂直転送クロ
ックVφ1〜Vφ4の各々に読み出しパルスXSGを立
たせることにより、1本の垂直CCD12に対する両側
のセンサ部11からの信号電荷の読み出しを実現してい
る。In the case of field reading, FIG.
As is clear from the description based on the above, by setting a read pulse XSG to each of the four-phase vertical transfer clocks Vφ1 to Vφ4, it is possible to read signal charges from the sensor units 11 on both sides to one vertical CCD 12. ing.
【0044】これに対して、フレーム読み出しの場合
は、図4において、2相目,4相目の垂直転送クロック
Vφ2,Vφ4にのみ読み出しパルスXSGを立てるこ
とで、1本の垂直CCD12に対して奇数行奇数列およ
び偶数行偶数列の各センサ部11からのみ、即ち図の右
側方向(→)にのみ信号電荷を読み出すことができる。
また、1相目,3相目の垂直転送クロックVφ1,Vφ
3にのみ読み出しパルスXSGを立たせることで、1本
の垂直CCD12に対して奇数行偶数列および偶数行奇
数列の各センサ部11からのみ、即ち図の左側方向
(←)にのみ信号電荷を読み出すことができる。On the other hand, in the case of frame reading, a read pulse XSG is raised only for the second and fourth phase vertical transfer clocks Vφ2 and Vφ4 in FIG. The signal charges can be read out only from the sensor units 11 of the odd rows and the odd columns and the even rows and the even columns, that is, only in the right direction (→) in the figure.
The first and third phase vertical transfer clocks Vφ1 and Vφ
3, the readout pulse XSG is applied only to the vertical CCD 12, so that signal charges are supplied to the single vertical CCD 12 only from the sensor units 11 in the odd-numbered and even-numbered columns and the even-numbered and odd-numbered columns, that is, only in the leftward direction (←) in FIG. Can be read.
【0045】このように、垂直2繰り返しの補色カラー
コーディングに対して、第1のフィールドでは、2相
目,4相目の垂直転送クロックVφ2,Vφ4に読み出
しパルスXSGを立てることによってフレーム読み出し
を行うことで、水平CCD14からは、図7の動作説明
図から明らかなように、各ラインa1,a2,a3,a
4,……において、…,M,Y,G,C,M,Y,G,
C,M,…の順に信号電荷が出力される。As described above, with respect to the complementary color coding of two vertical repetitions, in the first field, the frame read is performed by setting the read pulse XSG to the vertical transfer clocks Vφ2 and Vφ4 of the second and fourth phases. Thus, from the horizontal CCD 14, as is apparent from the operation explanatory diagram of FIG. 7, each line a1, a2, a3, a
, M, Y, G, C, M, Y, G,
The signal charges are output in the order of C, M,.
【0046】また、第2のフィールドでは、1相目,3
相目の垂直転送クロックVφ1,Vφ3に読み出しパル
スXSGを立てることによってフレーム読み出しを行う
ことで、水平CCD14からは、図8の動作説明図から
明らかなように、各ラインb1,b2,b3,……にお
いて、…,G,C,M,Y,G,C,M,Y,G,…の
順に信号電荷が出力される。In the second field, the first phase, 3
The frame reading is performed by setting the read pulse XSG to the vertical transfer clocks Vφ1 and Vφ3 of the phase, and the horizontal CCD 14 outputs the lines b1, b2, b3,. , Signal charges are output in the order of..., G, C, M, Y, G, C, M, Y, G,.
【0047】以上から明らかなように、フレーム読み出
しを行うことによって片フィールドでM/Y/G/C独
立の信号電荷を得ることができることから、後段の色信
号処理系における信号処理によって輝度信号Yおよび色
差信号Cr,Cbの合成ができる。しかも、フィールド
読み出しの場合と同様に、垂直CCD12の各々には同
じ色のみが存在することになることから、垂直方向で加
算圧縮を行うことにより、フレームレートを上げること
ができる。As is apparent from the above, since the M / Y / G / C-independent signal charges can be obtained in one field by reading the frame, the luminance signal Y is obtained by the signal processing in the subsequent color signal processing system. And the color difference signals Cr and Cb can be synthesized. In addition, as in the case of field reading, since only the same color exists in each of the vertical CCDs 12, the frame rate can be increased by performing the addition compression in the vertical direction.
【0048】また、水平CCD14において例えば垂直
2画素分の信号電荷を加算した後、水平CCD14を1
ビットシフト(1段分転送)してさらに2画素分の信号
電荷を加算する駆動を行うことにより、水平CCD14
からは、…,2G+2C,2C+2M,2M+2Y,2
Y+2G,2G+2C,2C+2M,2M+2Y,2Y
+2G,…の順に信号電荷が出力される。ここで、下線
を付したのが色差信号Crを、下線を付さないのが色差
信号Cbをそれぞれ表している。After adding signal charges for, for example, two vertical pixels in the horizontal CCD 14, the horizontal CCD 14
The horizontal CCD 14 is driven by performing a bit shift (transfer by one stage) and adding signal charges for two pixels.
From, 2G + 2C , 2C + 2M, 2M + 2Y , 2
Y + 2G, 2G + 2C , 2C + 2M, 2M + 2Y , 2Y
Signal charges are output in the order of + 2G,. Here, the underlined line indicates the color difference signal Cr, and the underlined line indicates the color difference signal Cb.
【0049】このように、フレーム読み出しの場合であ
っても、垂直/水平各2画素の計4画素分の信号電荷の
加算圧縮処理を行うことにより、フィールド読み出しの
場合と同様に、色差信号Cr,Cbが点順次で出力され
ることになる。これにより、フィールド読み出し時と同
一の信号処理が可能となる。As described above, even in the case of frame reading, by performing addition and compression processing of signal charges for a total of four pixels, that is, two pixels each for vertical / horizontal, the color difference signal Cr is obtained in the same manner as in field reading. , Cb are output in dot sequence. Thereby, the same signal processing as that at the time of field reading can be performed.
【0050】ところで、垂直CCD12や水平CCD1
4などで加算圧縮を行う場合には、加算回数(加算する
画素数)が多くなると、信号電荷量が垂直CCD12や
水平CCD14の各転送段の取り扱い電荷量を超えてオ
ーバーフローしてしまい、隣接する転送段へ漏れ込む結
果となることから、圧縮率の向上にも限界が生じること
になる。The vertical CCD 12 and the horizontal CCD 1
In the case of performing the addition compression by 4 or the like, if the number of additions (the number of pixels to be added) increases, the signal charge amount exceeds the charge amount handled by each transfer stage of the vertical CCD 12 and the horizontal CCD 14 and overflows. Since this results in leakage to the transfer stage, there is a limit to the improvement of the compression ratio.
【0051】これに対して、フレーム読み出しの場合に
は、センサ部12からの信号電荷の読み出しが1/2と
なり、情報量が半分となることから、2倍の加算圧縮が
可能となるため、より高い圧縮率を実現できる利点があ
る。この場合、垂直CCD12は2画素混合をベースと
し、水平CCD14は4画素混合をベースとして取り扱
い電荷量を最適化するのが適当である。On the other hand, in the case of frame reading, the reading of signal charges from the sensor section 12 is halved, and the amount of information is halved, so that double addition compression is possible. There is an advantage that a higher compression ratio can be realized. In this case, it is appropriate that the vertical CCD 12 is based on a mixture of two pixels and the horizontal CCD 14 is based on a mixture of four pixels to optimize the amount of charge to be handled.
【0052】図9は、本発明の第2実施形態に係るCC
D撮像素子を示す概略構成図であり、第1実施形態の場
合と同様に、IS−IT方式の単板カラーCCD撮像素
子に適用した場合を例に採って示している。FIG. 9 shows a CC according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating a D image pickup device, as in the first embodiment, showing an example in which the present invention is applied to an IS-IT single-chip color CCD image pickup device.
【0053】図9において、本実施形態に係るCCD撮
像素子30は、行列状に配された複数個のセンサ部3
1、これらセンサ部31の垂直列ごとに配された複数本
の垂直CCD32、センサ部31と垂直CCD32との
間に介在する読み出しゲート部33、垂直CCD32の
一方の端部側に配された水平CCD34、水平CCD3
4の転送先側の端部に配された電荷検出部36および出
力回路37の各構成要素に加え、垂直CCD32と水平
CCD34との間(垂直出力ゲート部)に設けられたホ
ールドゲート部35o,35eを備えた構成となってい
る。ホールドゲート部35o,35eは、任意の圧縮率
を得る場合に用いられるものである。In FIG. 9, a CCD image pickup device 30 according to the present embodiment has a plurality of sensor units 3 arranged in a matrix.
1. A plurality of vertical CCDs 32 arranged for each vertical column of the sensor units 31, a read gate unit 33 interposed between the sensor units 31 and the vertical CCDs 32, and a horizontal unit arranged on one end side of the vertical CCDs 32. CCD34, horizontal CCD3
In addition to the components of the charge detection unit 36 and the output circuit 37 disposed at the end on the transfer destination side of No. 4, a hold gate unit 35o, provided between the vertical CCD 32 and the horizontal CCD 34 (vertical output gate unit). 35e. The hold gate units 35o and 35e are used to obtain an arbitrary compression ratio.
【0054】上記構成のCCD撮像素子30において、
その撮像エリア(画素エリア)38上には、先の実施形
態の場合と同様に、図2に示す例えば水平4繰り返し、
垂直2繰り返しの補色市松カラーコーディングのカラー
フィルタが配される。また、センサ部31、垂直CCD
32および読み出しゲート部33の具体的な構成につい
ても、図4の平面パターン図に示す構成となっている
が、この構成に限られるものではないことは、先の実施
形態の場合と同じである。In the CCD imaging device 30 having the above configuration,
On the imaging area (pixel area) 38, for example, four horizontal repetitions shown in FIG.
A color filter of complementary color checkerboard color coding of two vertical repetitions is provided. Also, the sensor unit 31, the vertical CCD
The specific configuration of the read gate 32 and the read gate unit 33 is also the configuration shown in the plan pattern diagram of FIG. 4, but is not limited to this configuration, which is the same as in the previous embodiment. .
【0055】図10は、ホールドゲート部35o,35
eを含む垂直出力ゲート部の具体的な構成の一例を示す
平面パターン図である。ここで、垂直CCD32o,3
2eについては、図4に基づいて先の実施形態で説明し
たように、垂直方向に平行に延在する複数本の転送チャ
ネル21と、これら転送チャネル21の上方に垂直方向
に順に配され、かつ水平方向に平行に延在する4相の垂
直転送クロックVφ1〜Vφ4に対応した転送電極22
-1〜22-4とを有する構成となっている。FIG. 10 shows the hold gate sections 35o, 35
FIG. 14 is a plan pattern diagram illustrating an example of a specific configuration of a vertical output gate section including an e. Here, the vertical CCDs 32o, 3
As for 2e, as described in the previous embodiment with reference to FIG. 4, a plurality of transfer channels 21 extending in parallel in the vertical direction, and sequentially arranged vertically above these transfer channels 21 in the vertical direction, and Transfer electrodes 22 corresponding to four-phase vertical transfer clocks Vφ1 to Vφ4 extending in parallel in the horizontal direction
-1 to 22-4.
【0056】一方、水平CCD34は、水平方向に延在
しかつ垂直CCD32の複数本の転送チャネル21o,
21eの各々に連結された転送チャネル41と、この転
送チャネル41の上方に水平方向に順に配された2相の
水平転送クロックHφ1,Hφ2に対応した転送電極4
2-1〜42-4とを有する構成となっている。そして、転
送電極42-1,42-2には2相目の水平転送クロックH
φ2が印加され、転送電極42-3,42-4には1相目の
水平転送クロックHφ1が印加される。On the other hand, the horizontal CCD 34 extends in the horizontal direction and has a plurality of transfer channels 21o,
21e, and transfer electrodes 4 corresponding to the two-phase horizontal transfer clocks Hφ1 and Hφ2 sequentially arranged in a horizontal direction above the transfer channel 41.
2-1 to 42-4. The transfer electrodes 42-1 and 42-2 are connected to the horizontal transfer clock H of the second phase.
φ2 is applied, and the first phase horizontal transfer clock Hφ1 is applied to the transfer electrodes 42-3 and 42-4.
【0057】これらの転送電極42-1〜42-4におい
て、転送電極42-1,42-3が1層目のポリシリコンに
よって形成されてストレージ部を構成し、転送電極42
-2,42-4が2層目のポリシリコンによって形成されて
ストレージ部を構成している。また、転送電極42-3,
42-4は、垂直CCD32の転送チャネル21o,21
eの部分まで延在している。そして、特に転送電極42
-4は逆L字状に屈曲した形状を有している。In these transfer electrodes 42-1 to 42-4, the transfer electrodes 42-1 and 42-3 are formed of the first layer of polysilicon to form a storage section.
-2 and 42-4 are formed by the second layer of polysilicon to form the storage section. Further, the transfer electrodes 42-3,
42-4, transfer channels 21o, 21 of the vertical CCD 32
e. And especially, the transfer electrode 42
-4 has a shape bent in an inverted L-shape.
【0058】ホールドゲート部35o,35eは、垂直
CCD32o,32eの転送電極22-1〜22-2と同様
に水平方向に延在するストレージ電極43と、転送チャ
ネル21o,21eの上方に各々独立して配されたホー
ルド電極44o,44eとから構成されている。ストレ
ージ電極43は、2層目のポリシリコンによって垂直C
CD32o,32eの転送電極22-4とオーバーラップ
した状態で形成されている。ホールド電極44o,44
eは、1層目のポリシリコンによってストレージ電極4
3および水平CCD34の転送電極42-4とオーバーラ
ップした状態で形成されている。The hold gate portions 35o and 35e are independently provided above the storage electrodes 43 extending in the horizontal direction similarly to the transfer electrodes 22-1 to 22-2 of the vertical CCDs 32o and 32e, and above the transfer channels 21o and 21e. And the hold electrodes 44o and 44e. The storage electrode 43 has a vertical C
It is formed so as to overlap with the transfer electrodes 22-4 of the CDs 32o and 32e. Hold electrodes 44o, 44
e is a storage electrode 4 made of first layer polysilicon.
3 and the transfer electrode 42-4 of the horizontal CCD 34.
【0059】このホールドゲート部35o,35eにお
いて、共通のストレージ電極43には、所定の直流電圧
がストレージ電圧VStrageとして与えられる。一
方、ホールド電極44o,44eには、ホールド電圧V
φHold1,2が別々に与えられる。すなわち、ホー
ルド電極44oには、図に点線で示す如く配線で引き出
すことでホールド電圧VφHold1が与えられ、ホー
ルド電極44eには、同様に配線で引き出すことでホー
ルド電圧VφHold2が与えられる。In the hold gate sections 35o and 35e, a predetermined DC voltage is applied to the common storage electrode 43 as a storage voltage VStorage. On the other hand, the hold electrodes 44o and 44e have the hold voltage V
φHold1,2 are given separately. That is, a hold voltage VφHold1 is given to the hold electrode 44o by drawing out the wiring as shown by a dotted line in the figure, and a hold voltage VφHold2 is given to the hold electrode 44e by drawing out the wiring similarly.
【0060】このホールド電圧VφHold1,2とし
て、通常の動作モードのときには共に“H”レベルが印
加され、任意の圧縮率を得る圧縮モードでは“L”レベ
ル/“H”レベルが適宜印加される。図11に、図10
のX−X′線に沿った断面でのポテンシャル分布を示
す。このポテンシャル分布図から明らかなように、スト
レージ電極43の下のポテンシャルは深い状態にある。
一方、“H”レベルが印加されたときのホールド電極4
4o(44e)のポテンシャルは、ストレージ電極43
の下のポテンシャルよりもさらに深くなるように設定さ
れている。As the hold voltages VφHold1 and VφHold1, the “H” level is applied in both the normal operation mode and the “L” level / “H” level is appropriately applied in the compression mode for obtaining an arbitrary compression ratio. FIG.
3 shows a potential distribution in a cross section taken along line XX ′ of FIG. As is clear from this potential distribution diagram, the potential below the storage electrode 43 is in a deep state.
On the other hand, when the “H” level is applied, the hold electrode 4
4o (44e) is the potential of the storage electrode 43.
It is set to be deeper than the potential below.
【0061】そして、ホールド電圧VφHold1が
“H”レベルのときは、ホールド電極44oの下のポテ
ンシャルが深い状態となるため、垂直CCD32oによ
って転送されてきた信号電荷が、そのままホールドゲー
ト部35oを通過して水平CCD34へ転送される。一
方、ホールド電圧VφHold1が“L”レベルのとき
は、ホールド電極44oの下のポテンシャルが浅い状態
となるため、そのポテンシャルバリアによって垂直CC
D32oから水平CCD34への信号電荷の転送が阻止
され、その阻止された信号電荷はストレージ電極26の
下に溜まることになる。When the hold voltage VφHold1 is at the “H” level, the potential below the hold electrode 44o is in a deep state, so that the signal charges transferred by the vertical CCD 32o pass through the hold gate section 35o as it is. Is transferred to the horizontal CCD. On the other hand, when the hold voltage VφHold1 is at the “L” level, the potential under the hold electrode 44o is in a shallow state, so that the potential barrier causes the vertical CC.
The transfer of the signal charges from D32o to the horizontal CCD 34 is blocked, and the blocked signal charges accumulate below the storage electrode 26.
【0062】なお、ホールドゲート部35o,35eと
しては、上記構成のものに限定されるものではなく、要
は、垂直CCD32から水平CCD34への信号電荷の
転送を、列ごとに制御できる構成のものであれば良い。The hold gate sections 35o and 35e are not limited to those having the above-described configuration, but the point is that the transfer of signal charges from the vertical CCD 32 to the horizontal CCD 34 can be controlled for each column. Is fine.
【0063】また、必要に応じて、ホールドゲート部3
5o,35eに隣接してオーバーフローゲートおよびオ
ーバーフロードレイン(電荷排出部)を設けることも可
能である。これによれば、転送阻止した信号電荷が所定
量を超えたときに、オーバーフローゲートからオーバー
フロードレインへ排出されることになるため、隣接する
転送チャネルへ溢れ出るのを未然に防止できる。If necessary, the hold gate unit 3
An overflow gate and an overflow drain (charge discharging portion) can be provided adjacent to 5o and 35e. According to this, when the transfer-prevented signal charge exceeds a predetermined amount, the signal charge is discharged from the overflow gate to the overflow drain, so that overflow to the adjacent transfer channel can be prevented.
【0064】次に、上記構成の垂直出力ゲート部(VO
G)を備えた本実施形態に係るCCD撮像素子30にお
いて、任意の圧縮率を得るための圧縮モードの動作につ
いて説明する。Next, the vertical output gate section (VO
The operation in the compression mode for obtaining an arbitrary compression ratio in the CCD imaging device 30 according to the present embodiment having G) will be described.
【0065】先ず、垂直2:3加算−1/1.25圧縮
を行う場合の圧縮モードの動作について、図12の動作
説明図を用いて説明する。First, the operation in the compression mode when vertical 2: 3 addition-1 / 1.25 compression is performed will be described with reference to the operation explanatory diagram of FIG.
【0066】ここで、M,C,G,Yの各画素におい
て、添え字xは行番号を、添え字yは列番号をそれぞれ
表している。例えば、M89は8行9列目のマゼンタの
画素を表している。また、Boは奇数列のホールド電極
44oの部分(以下、ブロック部Boと称す)を、Be
は偶数列のホールド電極44eの部分(以下、ブロック
部Beと称す)をそれぞれ示している。さらに、Stは
ストレージ電極43の部分(以下、ストレージ部Stと
称す)を、Dはオーバーフロードレインをそれぞれ示し
ている。Here, in each of the pixels M, C, G, and Y, the subscript x represents the row number, and the subscript y represents the column number. For example, M89 represents a magenta pixel in the 8th row and 9th column. Bo represents a portion of the odd-numbered row of the hold electrodes 44o (hereinafter, referred to as a block portion Bo) as Be.
Indicates a portion of the hold electrode 44e in an even-numbered row (hereinafter, referred to as a block portion Be). Further, St indicates a portion of the storage electrode 43 (hereinafter, referred to as a storage portion St), and D indicates an overflow drain.
【0067】センサ部31から垂直CCD32へ信号電
荷を読み出して水平2画素混合を行った状態から1ライ
ン転送を行うことになる。この1ライン転送の際に、ホ
ールド電圧VφHold1,VφHold2を“L”レ
ベルとしてブロック部Bo,Beを共に転送阻止状態と
することにより、ストレージ部Stには、+G11,M
21+C22,Y12+M13,G23+Y24,C1
4+G15,M25+C26,Y16+M17,G27
+Y28,C18+G19,M29+の各信号電荷が蓄
積される。ここで、下線を付したのが色差信号Crを、
下線を付さないのが色差信号Cbをそれぞれ表してい
る。The signal charges are read out from the sensor unit 31 to the vertical CCD 32, and one line transfer is performed in a state where two horizontal pixels are mixed. At the time of this one-line transfer, the hold voltages VφHold1 and VφHold2 are set to the “L” level so that the block portions Bo and Be are both in the transfer blocking state, so that + G11 , M
21 + C22, Y12 + M13 , G23 + Y24, C1
4 + G15 , M25 + C26, Y16 + M17 , G27
+ Y28, C18 + G19 , and M29 + are accumulated. Here, the color difference signal Cr is underlined,
The color difference signals Cb are not underlined.
【0068】このように、センサ部31から垂直CCD
32へ信号電荷を読み出し、ライン転送でブロック部B
o,Beを共に転送阻止状態とし、ストレージ部Stに
第1ラインの信号電荷を蓄積した状態から第1フィール
ドの読み出し動作を行う。この第1フィールドでは、先
ず、ホールド電圧VφHold1,VφHold2を
“H”レベルとし、ブロック部Bo,Beを共に転送状
態とすることで、ストレージ部Stに蓄積されていた信
号電荷を水平CCD24へ転送する。以下、このストレ
ージ部Stから水平CCD24への転送をVOG転送と
称す。As described above, the vertical CCD is
The signal charge is read out to block 32, and the block B
Both o and Be are in the transfer blocking state, and the first field read operation is performed from the state where the signal charges of the first line are accumulated in the storage unit St. In the first field, first, the hold voltages VφHold1 and VφHold2 are set to “H” level, and the block portions Bo and Be are both in the transfer state, so that the signal charges accumulated in the storage portion St are transferred to the horizontal CCD 24. . Hereinafter, the transfer from the storage unit St to the horizontal CCD 24 is referred to as VOG transfer.
【0069】その後、ホールド電圧VφHold1,V
φHold2を“L”レベルとしてブロック部Bo,B
eを共に転送阻止状態とする。そして、この状態で1ラ
イン転送を行う。この1ライン転送により、ストレージ
部Stには、+G31,M41+C42,Y32+M3
3,G43+Y44,C34+G35,M45+C4
6,Y36+M37,G47+Y48,C38+G3
9,M49+の各信号電荷が蓄積される。Thereafter, the hold voltages VφHold1, V
φHold2 is set to the “L” level and the block portions Bo and B
e are both in the transfer blocking state. Then, one-line transfer is performed in this state. By this one-line transfer, + G31 , M41 + C42, Y32 + M3 are stored in the storage unit St.
3 , G43 + Y44, C34 + G35 , M45 + C4
6, Y36 + M37 , G47 + Y48, C38 + G3
9 and M49 + signal charges are accumulated.
【0070】さらに、ホールド電圧VφHold1を
“H”レベルとして奇数列のブロック部Boを転送状態
とする一方、ホールド電圧VφHold2については
“L”レベルを維持して偶数列のブロック部Beを転送
阻止状態のままとする。そして、この状態でVOG転送
を行って奇数列の信号電荷+G31,Y32+M33,
C34+G35,Y36+M37,C38+G39のみ
を水平CCD34へ転送する。Further, the hold voltage VφHold1 is set to the “H” level to bring the odd-numbered column block Bo into a transfer state, while the hold voltage VφHold2 is maintained at the “L” level and the even-numbered block Be is set to a transfer blocking state. Leave as is. Then, VOG transfer is performed in this state, and signal charges of the odd-numbered columns + G31 , Y32 + M33 ,
Only C34 + G35 , Y36 + M37 and C38 + G39 are transferred to the horizontal CCD 34.
【0071】その結果、水平CCD34では、3行分の
画素(垂直3画素)の信号電荷の混合が行われる。すな
わち、水平CCD34には、+G11+G31,M21
+C22,Y12+M13+Y32+M33,G23+
Y24,C14+G15+C34+G35,M25+C
26,Y16+M17+Y36+M37,G27+Y2
8,C18+G19+C38+G39,M29+の各信
号電荷が順に並ぶことになる。そして、これらの信号電
荷を順次水平転送する。As a result, in the horizontal CCD 34, signal charges of three rows of pixels (three vertical pixels) are mixed. That is, + G11 + G31 , M21
+ C22, Y12 + M13 + Y32 + M33 , G23 +
Y24, C14 + G15 + C34 + G35 , M25 + C
26, Y16 + M17 + Y36 + M37 , G27 + Y2
8, C18 + G19 + C38 + G39 and M29 + signal charges are arranged in order. Then, these signal charges are sequentially and horizontally transferred.
【0072】次に、ホールド電圧VφHold1を
“L”レベルとして奇数列のブロック部Boを転送阻止
状態とする一方、ホールド電圧VφHold2を“H”
レベルとして偶数列のブロック部Beを転送状態とす
る。そして、この状態でVOG転送を行うことにより、
それまで偶数列のブロック部Beで転送阻止され、スト
レージ部Stに蓄積されていた偶数列の信号電荷M41
+C42,G43+Y44,M45+C46,G47+
Y48,M49+を水平CCD34へ転送する。Next, the hold voltage VφHold1 is set to “L” level to set the odd-numbered column block Bo to the transfer blocking state, while the hold voltage VφHold2 is set to “H”.
As the level, the block portion Be of the even-numbered column is set to the transfer state. Then, by performing the VOG transfer in this state,
Until then, the transfer is blocked by the even-numbered block block Be, and the even-numbered signal charges M41 stored in the storage unit St.
+ C42, G43 + Y44, M45 + C46, G47 +
Y48 and M49 + are transferred to the horizontal CCD 34.
【0073】その後、ホールド電圧VφHold1,V
φHold2を“L”レベルとしてブロック部Bo,B
eを共に転送阻止状態とする。そして、この状態で1ラ
イン転送を行う。この1ライン転送により、ストレージ
部Stには、+G51,M61+C62,Y52+M5
3,G63+Y64,C54+G55,M65+C6
6,Y56+M57,G67+Y68,C58+G5
9,M69+の各信号電荷が蓄積される。Thereafter, the hold voltages VφHold1, V
φHold2 is set to the “L” level and the block portions Bo and B
e are both in the transfer blocking state. Then, one-line transfer is performed in this state. By this one-line transfer, + G51 , M61 + C62, Y52 + M5
3 , G63 + Y64, C54 + G55 , M65 + C6
6, Y56 + M57 , G67 + Y68, C58 + G5
9 , and M69 + signal charges are accumulated.
【0074】さらに、ホールド電圧VφHold1を
“H”レベルとして奇数列のブロック部Boを転送状態
とする一方、ホールド電圧VφHold2については
“L”レベルを維持し、偶数列のブロック部Beを転送
阻止状態のままとする。そして、この状態でVOG転送
を行うことにより、奇数列の信号電荷+G51,Y52
+M53,C54+G55,Y56+M57,C58+
G59のみを水平CCD34へ転送する。Further, the hold voltage VφHold1 is set to “H” level to bring the odd-numbered column block Bo into the transfer state, while the hold voltage VφHold2 is maintained at the “L” level, and the even-numbered block block Be is set to the transfer blocking state. Leave as is. Then, by performing the VOG transfer in this state, the odd-numbered signal charges + G51 , Y52
+ M53 , C54 + G55 , Y56 + M57 , C58 +
Only G59 is transferred to the horizontal CCD 34.
【0075】その結果、水平CCD34では、2行分の
画素(垂直2画素)の信号電荷の混合が行われる。すな
わち、水平CCD34には、+G51,M41+C4
2,Y52+M53,G43+Y44,C54+G5
5,M45+C46,Y56+M57,G47+Y4
8,C58+G59,M49+の各信号電荷が順に並ぶ
ことになる。そして、これらの信号電荷を順次水平転送
する。As a result, in the horizontal CCD 34, signal charges of two rows of pixels (two vertical pixels) are mixed. That is, + G51 , M41 + C4
2, Y52 + M53 , G43 + Y44, C54 + G5
5 , M45 + C46, Y56 + M57 , G47 + Y4
8, the signal charges of C58 + G59 and M49 + are arranged in order. Then, these signal charges are sequentially and horizontally transferred.
【0076】次に、ホールド電圧VφHold1を
“L”レベルとして奇数列のブロック部Boを転送阻止
状態とする一方、ホールド電圧VφHold2を“H”
レベルとして偶数列のブロック部Beを転送状態とす
る。そして、この状態でVOG転送を行うことにより、
それまでブロック部Beで転送阻止され、ストレージ部
Stに蓄積されていた偶数列の信号電荷M61+C6
2,G63+Y64,M65+C66,G67+Y6
8,M69+を水平CCD34へ転送する。Next, the hold voltage VφHold1 is set to “L” level to set the block portion Bo in the odd-numbered column to the transfer blocking state, while the hold voltage VφHold2 is set to “H”.
As the level, the block portion Be of the even-numbered column is set to the transfer state. Then, by performing the VOG transfer in this state,
Until then, the transfer is blocked by the block Be and the signal charges M61 + C6 of the even-numbered columns accumulated in the storage unit St.
2, G63 + Y64, M65 + C66, G67 + Y6
8, M69 + is transferred to the horizontal CCD 34.
【0077】その後、ホールド電圧VφHold1,V
φHold2を“L”レベルとしてブロック部Bo,B
eを共に転送阻止状態とする。そして、この状態で1ラ
イン転送を行う。この1ライン転送により、ストレージ
部Stには、+G71,M81+C82,Y72+M7
3,G83+Y84,C74+G75,M85+C8
6,Y76+M77,G87+Y88,C78+G7
9,M89+の各信号電荷が蓄積される。Thereafter, the hold voltages VφHold1, V
φHold2 is set to the “L” level and the block portions Bo and B
e are both in the transfer blocking state. Then, one-line transfer is performed in this state. By this one-line transfer, + G71 , M81 + C82, Y72 + M7 are stored in the storage unit St.
3 , G83 + Y84, C74 + G75 , M85 + C8
6, Y76 + M77 , G87 + Y88 , C78 + G7
9 , M89 + signal charges are accumulated.
【0078】さらに、ホールド電圧VφHold1,V
φHold2を“H”レベルとしてブロック部Bo,B
eを共に転送状態とし、この状態でVOG転送を行う。
その結果、水平CCD34では、垂直3画素の信号電荷
の混合が行われる。すなわち、水平CCD34には、+
G71,M61+C62+M81+C82,Y72+M
73,G63+Y64+G83+Y84,C74+G7
5,M65+C66+M85+C86,Y76+M7
7,G67+Y68+G87+Y88,C78+G7
9,M69+M89+の各信号電荷が順に並ぶことにな
る。そして、これらの信号電荷を順次水平転送する。Further, the hold voltages VφHold1, V
φHold2 is set to “H” level and the block portions Bo and B
e are both in the transfer state, and VOG transfer is performed in this state.
As a result, in the horizontal CCD 34, signal charges of three vertical pixels are mixed. That is, the horizontal CCD 34 has +
G71 , M61 + C62 + M81 + C82, Y72 + M
73 , G63 + Y64 + G83 + Y84, C74 + G7
5 , M65 + C66 + M85 + C86, Y76 + M7
7 , G67 + Y68 + G87 + Y88, C78 + G7
9 , the signal charges of M69 + M89 + are arranged in order. Then, these signal charges are sequentially and horizontally transferred.
【0079】以上の垂直3画素混合→垂直2画素混合→
垂直3画素混合→……の各動作の繰り返しにより、垂直
2:3加算−1/1.25圧縮モードにおける第1フィ
ールドでの圧縮処理が実行される。The above-described vertical three-pixel mixing → vertical two-pixel mixing →
By repeating each operation of vertical three-pixel mixing →..., The compression processing in the first field in the vertical 2: 3 addition-1 / 1.25 compression mode is executed.
【0080】次に、第2フィールドでの読み出し動作に
ついて説明する。先ず、ホールド電圧VφHold1を
“H”レベルとして奇数列のブロック部Boを転送状態
とする一方、ホールド電圧VφHold2を“L”レベ
ルとして偶数列のブロック部Beを転送阻止状態とす
る。そして、この状態でVOG転送を行うことにより、
奇数列の信号電荷+G11,Y12+M13,C14+
G15,Y16+M17,C18+G19のみを水平C
CD34へ転送する。Next, a read operation in the second field will be described. First, the hold voltage VφHold1 is set to the “H” level to bring the odd-numbered column block Bo into the transfer state, while the hold voltage VφHold2 is set to the “L” level to set the even-numbered block Be to the transfer blocking state. Then, by performing the VOG transfer in this state,
Odd column signal charges + G11 , Y12 + M13 , C14 +
G15 , Y16 + M17 , C18 + G19 only horizontal C
Transfer to CD34.
【0081】このとき、偶数列の信号電荷M21+C2
2,G23+Y24,M25+C26,G27+Y2
8,M29+の各信号電荷はストレージ部Stに蓄積さ
れた状態にある。そして、水平CCD34内の信号電荷
+G11,Y12+M13,C14+G15,Y16+
M17,C18+G19についてはそのまま水平転送す
る。この第2フィールドの初期動作により、以降の垂直
混合において第1フィールドと異なる画素の組み合わせ
が実現される。At this time, the signal charges M21 + C2 in the even-numbered columns
2, G23 + Y24, M25 + C26, G27 + Y2
8, and each signal charge of M29 + is stored in the storage unit St. Then, the signal charges in the horizontal CCD 34
+ G11 , Y12 + M13 , C14 + G15 , Y16 +
M17 and C18 + G19 are horizontally transferred as they are. By the initial operation of the second field, a combination of pixels different from that of the first field is realized in the subsequent vertical mixing.
【0082】続いて、ホールド電圧VφHold1を
“L”レベルとして奇数列のブロック部Boを転送阻止
状態とする一方、ホールド電圧VφHold2を“H”
レベルとして偶数列のブロック部Beを転送状態とす
る。そして、この状態でVOG転送を行うことにより、
それまでブロック部Beで転送阻止され、ストレージ部
Stに蓄積されていた偶数列の信号電荷M21+C2
2,G23+Y24,M25+C26,G27+Y2
8,M29+を水平CCD34へ転送する。Subsequently, the hold voltage VφHold1 is set to “L” level to set the block portion Bo in the odd-numbered column to the transfer blocking state, while the hold voltage VφHold2 is set to “H”.
As the level, the block portion Be of the even-numbered column is set to the transfer state. Then, by performing the VOG transfer in this state,
Until then, the transfer charge is blocked in the block part Be, and the signal charges M21 + C2 in the even-numbered columns accumulated in the storage part St.
2, G23 + Y24, M25 + C26, G27 + Y2
8, M29 + is transferred to the horizontal CCD 34.
【0083】その後、ホールド電圧VφHold1,V
φHold2を“L”レベルとしてブロック部Bo,B
eを共に転送阻止状態とする。そして、この状態におい
て1ライン転送を行うことにより、ストレージ部Stに
は、+G31,M41+C42,Y32+M33,G4
3+Y44,C34+G35,M45+C46,Y36
+M37,G47+Y48,C38+G39,M49+
の各信号電荷が蓄積される。Thereafter, the hold voltages VφHold1, V
φHold2 is set to the “L” level and the block portions Bo and B
e are both in the transfer blocking state. By performing one-line transfer in this state, + G31 , M41 + C42, Y32 + M33 , G4 are stored in the storage unit St.
3 + Y44, C34 + G35 , M45 + C46, Y36
+ M37 , G47 + Y48, C38 + G39 , M49 +
Are accumulated.
【0084】さらに、ホールド電圧VφHold1,V
φHold2を“H”レベルとしてブロック部Bo,B
eを共に転送状態とし、この状態でVOG転送を行う。
これにより、水平CCD34では、垂直3画素の信号電
荷の混合が行われる。すなわち、水平CCD34には、
+G31,M21+C22+M41+C42,Y32+
M33,G23+Y24+G43+Y44,C34+G
35,M25+C26+M45+C46,Y36+M3
7,G27+Y28+G47+Y48,C38+G3
9,M29+M49+の各信号電荷が順に並ぶことにな
る。そして、これらの信号電荷を順次水平転送する。Further, the hold voltages VφHold1, V
φHold2 is set to “H” level and the block portions Bo and B
e are both in the transfer state, and VOG transfer is performed in this state.
Thus, in the horizontal CCD 34, signal charges of three vertical pixels are mixed. That is, the horizontal CCD 34
+ G31 , M21 + C22 + M41 + C42, Y32 +
M33 , G23 + Y24 + G43 + Y44, C34 + G
35 , M25 + C26 + M45 + C46, Y36 + M3
7 , G27 + Y28 + G47 + Y48, C38 + G3
9 , M29 + M49 + signal charges are arranged in order. Then, these signal charges are sequentially and horizontally transferred.
【0085】このVOG転送後、ホールド電圧VφHo
ld1,VφHold2を“L”レベルとしてブロック
部Bo,Beを共に転送阻止状態とする。そして、この
状態で1ライン転送を行うことにより、ストレージ部S
tには、+G51,M61+C62,Y52+M53,
G63+Y64,C54+G55,M65+C66,Y
56+M57,G67+Y68,C58+G59,M6
9+の各信号電荷が蓄積される。After the VOG transfer, the hold voltage VφHo
ld1 and VφHold2 are set to the “L” level, and both the blocks Bo and Be are set to the transfer blocking state. Then, by performing one-line transfer in this state, the storage unit S
t is + G51 , M61 + C62, Y52 + M53 ,
G63 + Y64, C54 + G55 , M65 + C66, Y
56 + M57 , G67 + Y68, C58 + G59 , M6
9+ signal charges are accumulated.
【0086】その後、ホールド電圧VφHold1,V
φHold2を“H”レベルとしてブロック部Bo,B
eを共に転送状態とした状態でVOG転送を行う。これ
により、水平CCD34には、ストレージ部Stに蓄積
されていた+G51,M61+C62,Y52+M5
3,G63+Y64,C54+G55,M65+C6
6,Y56+M57,G67+Y68,C58+G5
9,M69+の各信号電荷がそのまま転送される。そし
て、これらの信号電荷を順次水平転送する。その結果、
垂直2画素混合の出力が得られる。Thereafter, the hold voltages VφHold1, V
φHold2 is set to “H” level and the block portions Bo and B
VOG transfer is performed with e being in the transfer state. Thus, the horizontal CCD 34 has + G51 , M61 + C62, Y52 + M5 stored in the storage unit St.
3 , G63 + Y64, C54 + G55 , M65 + C6
6, Y56 + M57 , G67 + Y68, C58 + G5
9 , and each signal charge of M69 + is transferred as it is. Then, these signal charges are sequentially and horizontally transferred. as a result,
An output of a vertical two-pixel mixture is obtained.
【0087】このVOG転送後、ホールド電圧VφHo
ld1,VφHold2を“L”レベルとしてブロック
部Bo,Beを共に転送阻止状態とする。そして、この
状態で1ライン転送を行うことにより、ストレージ部S
tには、+G71,M81+C82,Y72+M73,
G83+Y84,C74+G75,M85+C86,Y
76+M77,G87+Y88,C78+G79,M8
9+の各信号電荷が蓄積される。After the VOG transfer, the hold voltage VφHo
ld1 and VφHold2 are set to the “L” level, and both the blocks Bo and Be are set to the transfer blocking state. Then, by performing one-line transfer in this state, the storage unit S
t is + G71 , M81 + C82, Y72 + M73 ,
G83 + Y84, C74 + G75 , M85 + C86, Y
76 + M77 , G87 + Y88 , C78 + G79 , M8
9+ signal charges are accumulated.
【0088】その後、ホールド電圧VφHold1,V
φHold2を“H”レベルとしてブロック部Bo,B
eを共に転送状態とした状態でVOG転送を行う。これ
により、水平CCD34には、ストレージ部Stに蓄積
されていた+G71,M81+C82,Y72+M7
3,G83+Y84,C74+G75,M85+C8
6,Y76+M77,G87+Y88,C78+G7
9,M89+の各信号電荷がそのまま転送される。Thereafter, the hold voltages VφHold1, V
φHold2 is set to “H” level and the block portions Bo and B
VOG transfer is performed with e being in the transfer state. Thus, the horizontal CCD 34 has + G71 , M81 + C82, Y72 + M7 stored in the storage unit St.
3 , G83 + Y84, C74 + G75 , M85 + C8
6, Y76 + M77 , G87 + Y88 , C78 + G7
9 and M89 + are transferred as they are.
【0089】続いて、ホールド電圧VφHold1,V
φHold2を“L”レベルとしてブロック部Bo,B
eを共に転送阻止状態とする。そして、この状態で1ラ
イン転送を行うことにより、ストレージ部Stには、次
の2行分の画素の各信号電荷が蓄積される。Subsequently, the hold voltages VφHold1, V
φHold2 is set to the “L” level and the block portions Bo and B
e are both in the transfer blocking state. Then, by performing one-line transfer in this state, the signal charges of the pixels of the next two rows are accumulated in the storage unit St.
【0090】この1ライン転送後、ホールド電圧VφH
old1を“H”レベルとして奇数列のブロック部Bo
を転送状態にする一方、ホールド電圧VφHold2に
ついては“L”レベルを維持して偶数列のブロック部B
eを転送阻止状態のままとする。そして、この状態でV
OG転送を行うことにより、奇数列の信号電荷+G9
1,+Y92+M93,+C94+G95,+Y96+
M97,+C98+G99のみを水平CCD34へ転送
する。After this one-line transfer, the hold voltage VφH
old1 is set to the “H” level, and the block portion Bo of the odd-numbered column is set.
Is held in the transfer state, and the hold voltage VφHold2 is maintained at the “L” level to keep the even-numbered block B
e is kept in the transfer blocking state. Then, in this state, V
By performing the OG transfer, the odd-numbered signal charges + G9
1 , + Y92 + M93 , + C94 + G95 , + Y96 +
Only M97 , + C98 + G99 are transferred to the horizontal CCD 34.
【0091】その結果、水平CCD34では、垂直3画
素の信号電荷の混合が行われる。すなわち、水平CCD
34には、+G71+G91,M81+C82,Y72
+M73+Y92+M93,G83+Y84,C74+
G75+C94+G95,M85+C86,Y76+M
77+Y96+M97,G87+Y88,C78+G7
9+C98+G99,M89+の各信号電荷が順に並ぶ
ことになる。そして、これらの信号電荷を順次水平転送
する。As a result, in the horizontal CCD 34, signal charges of three vertical pixels are mixed. That is, horizontal CCD
34, + G71 + G91 , M81 + C82, Y72
+ M73 + Y92 + M93 , G83 + Y84, C74 +
G75 + C94 + G95 , M85 + C86, Y76 + M
77 + Y96 + M97 , G87 + Y88 , C78 + G7
9 + C98 + G99 and M89 + are arranged in order. Then, these signal charges are sequentially and horizontally transferred.
【0092】以上の垂直2画素混合→垂直3画素混合→
垂直2画素混合→……の各動作の繰り返しにより、垂直
2:3加算−1/1.25圧縮モードにおける第2フィ
ールドでの圧縮処理が実行される。The above vertical two pixel mixture → vertical three pixel mixture →
By repeating each operation of vertical two-pixel mixing →..., The compression processing in the second field in the vertical 2: 3 addition-1 / 1.25 compression mode is executed.
【0093】上述したように、垂直3画素混合→垂直2
画素混合→垂直3画素混合→垂直2画素混合→……の各
動作を繰り返し、かつ第1フィールドと第2フィールド
で混合する画素の組み合わせを変えることにより、本来
垂直4画素分の情報を用いて2ライン分の情報を得るの
に対して、垂直5画素分の情報を用いることになるの
で、色差信号Cr,Cbを保持しながら垂直1/1.2
5(=5/4)の圧縮処理を実現できる。As described above, vertical 3 pixel mixture → vertical 2
By repeating each operation of pixel mixing → vertical three-pixel mixing → vertical two-pixel mixing →... And changing the combination of pixels to be mixed in the first field and the second field, information of four pixels in the vertical direction is originally used. Since information for five vertical pixels is used for obtaining information for two lines, the vertical 1 / 1.2 pixels are held while holding the color difference signals Cr and Cb.
5 (= 5/4) compression processing can be realized.
【0094】図12において、○は第1フィールドの各
ラインの重心を、×は第2フィールドの各ラインの重心
をそれぞれ示している。同図から明らかなように、第1
フィールドと第2フィールドで各ラインの重心が1/5
画素ピッチ分だけずれることが分かる。しかし、この重
心のずれは極わずかであり、実用上、無視できるレベル
のものである。なお、必要があれば、後段の信号処理系
において、隣接画素の信号を用いて重心ずれを補完する
こともできる。In FIG. 12, ○ indicates the center of gravity of each line in the first field, and × indicates the center of gravity of each line in the second field. As is clear from FIG.
The center of gravity of each line in the field and the second field is 1/5
It can be seen that it is shifted by the pixel pitch. However, the deviation of the center of gravity is extremely small, and is of a practically negligible level. Note that, if necessary, the center of gravity can be complemented in the subsequent signal processing system by using signals of adjacent pixels.
【0095】続いて、垂直3:3加算−1/1.5圧縮
を行う場合の圧縮モードの動作について、図13の動作
説明図を用いて説明する。この垂直1/1.5圧縮の場
合にも、先述した垂直1/1.25圧縮の場合と同様
に、センサ部31から垂直CCD32へ信号電荷を読み
出して水平2画素混合を行った状態から1ライン転送を
行うことになる。Next, the operation in the compression mode when vertical 3: 3 addition-1 / 1.5 compression is performed will be described with reference to the operation explanatory diagram of FIG. In the case of the vertical 1 / 1.5 compression, as in the case of the above-described vertical 1 / 1.25 compression, the signal charge is read out from the sensor unit 31 to the vertical CCD 32 and the horizontal two-pixel mixing is performed. Line transfer will be performed.
【0096】1ライン転送の際に、ホールド電圧VφH
old1,VφHold2を“L”レベルとし、ブロッ
ク部Bo,Beを共に転送阻止状態とすることにより、
ストレージ部Stには、+G11,M21+C22,Y
12+M13,G23+Y24,C14+G15,M2
5+C26,Y16+M17,G27+Y28,C18
+G19,M29+の各信号電荷が蓄積される。ここ
で、下線を付したのが色差信号Crを、下線を付さない
のが色差信号Cbをそれぞれ表している。At the time of one-line transfer, the hold voltage VφH
Old1 and VφHold2 are set to the “L” level, and the block portions Bo and Be are both in the transfer blocking state.
+ G11 , M21 + C22, Y
12 + M13 , G23 + Y24, C14 + G15 , M2
5 + C26, Y16 + M17 , G27 + Y28, C18
The signal charges of + G19 and M29 + are accumulated. Here, the underlined line indicates the color difference signal Cr, and the underlined line indicates the color difference signal Cb.
【0097】このように、センサ部31から垂直CCD
32へ信号電荷を読み出し、ライン転送でブロック部B
o,Beを共に転送阻止状態とし、ストレージ部Stに
第1ラインの信号電荷を蓄積した状態から第1フィール
ドの読み出し動作を行う。この第1フィールドでは、先
ず、ホールド電圧VφHold1,VφHold2を
“H”レベルとしてブロック部Bo,Beを共に転送状
態とする。この状態でVOG転送を行うことにより、ス
トレージ部Stに蓄積されていた信号電荷を水平CCD
24へ転送する。As described above, the vertical CCD is
The signal charge is read out to block 32, and the block B
Both o and Be are in the transfer blocking state, and the first field read operation is performed from the state where the signal charges of the first line are accumulated in the storage unit St. In the first field, first, the hold voltages VφHold1 and VφHold2 are set to the “H” level, and both the blocks Bo and Be are in the transfer state. By performing the VOG transfer in this state, the signal charges stored in the storage unit St are transferred to the horizontal CCD.
Transfer to 24.
【0098】その後、ホールド電圧VφHold1,V
φHold2を“L”レベルとしてブロック部Bo,B
eを共に転送阻止状態とする。そして、この状態で1ラ
イン転送を行う。この1ライン転送により、ストレージ
部Stには、+G31,M41+C42,Y32+M3
3,G43+Y44,C34+G35,M45+C4
6,Y36+M37,G47+Y48,C38+G3
9,M49+の各信号電荷が蓄積される。Thereafter, the hold voltages VφHold1, V
φHold2 is set to the “L” level and the block portions Bo and B
e are both in the transfer blocking state. Then, one-line transfer is performed in this state. By this one-line transfer, + G31 , M41 + C42, Y32 + M3 are stored in the storage unit St.
3 , G43 + Y44, C34 + G35 , M45 + C4
6, Y36 + M37 , G47 + Y48, C38 + G3
9 and M49 + signal charges are accumulated.
【0099】さらに、ホールド電圧VφHold1を
“H”レベルとして奇数列のブロック部Boを転送状態
とする一方、ホールド電圧VφHold2については
“L”レベルを維持して偶数列のブロック部Beを転送
阻止状態のままとする。そして、この状態でVOG転送
を行って奇数列の信号電荷+G31,Y32+M33,
C34+G35,Y36+M37,C38+G39のみ
を水平CCD34へ転送する。Further, the hold voltage VφHold1 is set to the “H” level to bring the odd-numbered column block Bo into the transfer state, while the hold voltage VφHold2 is maintained at the “L” level and the even-numbered column block Be is set to the transfer blocking state. Leave as is. Then, VOG transfer is performed in this state, and signal charges of the odd-numbered columns + G31 , Y32 + M33 ,
Only C34 + G35 , Y36 + M37 and C38 + G39 are transferred to the horizontal CCD 34.
【0100】その結果、水平CCD34では、垂直3画
素の信号電荷の混合が行われる。すなわち、水平CCD
34には、+G11+G31,M21+C22,Y12
+M13+Y32+M33,G23+Y24,C14+
G15+C34+G35,M25+C26,Y16+M
17+Y36+M37,G27+Y28,C18+G1
9+C38+G39,M29+の各信号電荷が順に並ぶ
ことになる。そして、これらの信号電荷を順次水平転送
する。As a result, in the horizontal CCD 34, signal charges of three vertical pixels are mixed. That is, horizontal CCD
34, + G11 + G31 , M21 + C22, Y12
+ M13 + Y32 + M33 , G23 + Y24, C14 +
G15 + C34 + G35 , M25 + C26, Y16 + M
17 + Y36 + M37 , G27 + Y28, C18 + G1
9 + C38 + G39 and M29 + signal charges are arranged in order. Then, these signal charges are sequentially and horizontally transferred.
【0101】次に、ホールド電圧VφHold1を
“L”レベルとして奇数列のブロック部Boを転送阻止
状態とする一方、ホールド電圧VφHold2を“H”
レベルとして偶数列のブロック部Beを転送状態とす
る。そして、この状態でVOG転送を行うことにより、
それまで偶数列のブロック部Beで転送阻止され、スト
レージ部Stに蓄積されていた偶数列の信号電荷M41
+C42,G43+Y44,M45+C46,G47+
Y48,M49+を水平CCD34へ転送する。Next, the hold voltage VφHold1 is set to “L” level to set the block portion Bo in the odd-numbered column to the transfer blocking state, while the hold voltage VφHold2 is set to “H”.
As the level, the block portion Be of the even-numbered column is set to the transfer state. Then, by performing the VOG transfer in this state,
Until then, the transfer is blocked by the even-numbered block block Be, and the even-numbered signal charges M41 stored in the storage unit St.
+ C42, G43 + Y44, M45 + C46, G47 +
Y48 and M49 + are transferred to the horizontal CCD 34.
【0102】その後、ホールド電圧VφHold1,V
φHold2を“L”レベルとしてブロック部Bo,B
eを共に転送阻止状態とする。そして、この状態で1ラ
イン転送を行う。この1ライン転送により、ストレージ
部Stには、+G51,M61+C62,Y52+M5
3,G63+Y64,C54+G55,M65+C6
6,Y56+M57,G67+Y68,C58+G5
9,M69+の各信号電荷が蓄積される。Thereafter, the hold voltages VφHold1, V
φHold2 is set to the “L” level and the block portions Bo and B
e are both in the transfer blocking state. Then, one-line transfer is performed in this state. By this one-line transfer, + G51 , M61 + C62, Y52 + M5
3 , G63 + Y64, C54 + G55 , M65 + C6
6, Y56 + M57 , G67 + Y68, C58 + G5
9 , and M69 + signal charges are accumulated.
【0103】次に、ホールド電圧VφHold1,Vφ
Hold2を“H”レベルとしてブロック部Bo,Be
を共に転送状態とする。この状態でVOG転送を行うこ
とにより、それまでストレージ部Stに蓄積されていた
+G51,M61+C62,Y52+M53,G63+
Y64,C54+G55,M65+C66,Y56+M
57,G67+Y68,C58+G59,M69+の各
信号電荷を水平CCD24へ転送する。Next, hold voltages VφHold1, Vφ
Hold2 is set to the “H” level, and the block portions Bo and Be
Are both in the transfer state. By performing the VOG transfer in this state, the data has been stored in the storage unit St until then.
+ G51 , M61 + C62, Y52 + M53 , G63 +
Y64, C54 + G55 , M65 + C66, Y56 + M
57 , G67 + Y68, C58 + G59 , and M69 + are transferred to the horizontal CCD 24.
【0104】その結果、水平CCD34では、垂直3画
素の信号電荷の混合が行われる。すなわち、水平CCD
34には、+G51,M41+C42+M61+C6
2,Y52+M53,G43+Y44+G63+Y6
4,C54+G55,M45+C46+M65+C6
6,Y56+M57,G47+Y48+G67+Y6
8,C58+G59,M69+M69+の各信号電荷が
順に並ぶことになる。そして、これらの信号電荷を順次
水平転送する。As a result, in the horizontal CCD 34, signal charges of three vertical pixels are mixed. That is, horizontal CCD
34, + G51 , M41 + C42 + M61 + C6
2, Y52 + M53 , G43 + Y44 + G63 + Y6
4, C54 + G55 , M45 + C46 + M65 + C6
6, Y56 + M57 , G47 + Y48 + G67 + Y6
8, signal charges of C58 + G59 and M69 + M69 + are sequentially arranged. Then, these signal charges are sequentially and horizontally transferred.
【0105】その後、ホールド電圧VφHold1,V
φHold2を“L”レベルとしてブロック部Bo,B
eを共に転送阻止状態とする。そして、この状態で1ラ
イン転送を行う。この1ライン転送により、ストレージ
部Stには、+G71,M81+C82,Y72+M7
3,G83+Y84,C74+G75,M85+C8
6,Y76+M77,G87+Y88,C78+G7
9,M89+の各信号電荷が蓄積される。Thereafter, the hold voltages VφHold1, V
φHold2 is set to the “L” level and the block portions Bo and B
e are both in the transfer blocking state. Then, one-line transfer is performed in this state. By this one-line transfer, + G71 , M81 + C82, Y72 + M7 are stored in the storage unit St.
3 , G83 + Y84, C74 + G75 , M85 + C8
6, Y76 + M77 , G87 + Y88 , C78 + G7
9 , M89 + signal charges are accumulated.
【0106】続いて、ホールド電圧VφHold1,V
φHold2を“H”レベルとしてブロック部Bo,B
eを共に転送状態とする。この状態でVOG転送を行う
ことにより、それまでストレージ部Stに蓄積されてい
た+G71,M81+C82,Y72+M73,G83
+Y84,C74+G75,M85+C86,Y76+
M77,G87+Y88,C78+G79,M89+の
各信号電荷を水平CCD24へ転送する。Subsequently, the hold voltages VφHold1, V
φHold2 is set to “H” level and the block portions Bo and B
e are both in the transfer state. By performing the VOG transfer in this state, the + G71 , M81 + C82, Y72 + M73 , and G83 previously stored in the storage unit St.
+ Y84, C74 + G75 , M85 + C86, Y76 +
The signal charges of M77 , G87 + Y88 , C78 + G79 , and M89 + are transferred to the horizontal CCD 24.
【0107】その後、ホールド電圧VφHold1,V
φHold2を“L”レベルとしてブロック部Bo,B
eを共に転送阻止状態とする。そして、この状態で1ラ
イン転送を行う。この1ライン転送により、ストレージ
部Stには、次の2行分の各画素の信号電荷が蓄積され
る。Thereafter, the hold voltages VφHold1, V
φHold2 is set to the “L” level and the block portions Bo and B
e are both in the transfer blocking state. Then, one-line transfer is performed in this state. By this one-line transfer, the signal charge of each pixel of the next two rows is accumulated in the storage unit St.
【0108】さらに、ホールド電圧VφHold1を
“H”レベルとして奇数列のブロック部Boを転送状態
とする一方、ホールド電圧VφHold2については
“L”レベルを維持し、偶数列のブロック部Beを転送
阻止状態のままとする。そして、この状態でVOG転送
を行うことにより、奇数列の信号電荷+G91,Y92
+M93,C94+G95,Y96+M97,C98+
G99のみを水平CCD34へ転送する。Further, the hold voltage VφHold1 is set to the “H” level to bring the odd-numbered column block Bo into the transfer state, while the hold voltage VφHold2 is maintained at the “L” level, and the even-numbered block block Be is set to the transfer blocking state. Leave as is. Then, by performing the VOG transfer in this state, the odd-numbered signal charges + G91 , Y92
+ M93 , C94 + G95 , Y96 + M97 , C98 +
Only G99 is transferred to the horizontal CCD.
【0109】その結果、水平CCD34では、垂直2画
素の信号電荷の混合が行われる。すなわち、水平CCD
34には、+G71+G91,M81+C82,Y72
+M73+Y92+M93,G83+Y84,C74+
G75+C94+G95,M85+C86,Y76+M
77+Y96+M97,G87+Y88,C78+G7
9+C98+G99,M89+の各信号電荷が順に並ぶ
ことになる。そして、これらの信号電荷を順次水平転送
する。As a result, in the horizontal CCD 34, signal charges of two vertical pixels are mixed. That is, horizontal CCD
34, + G71 + G91 , M81 + C82, Y72
+ M73 + Y92 + M93 , G83 + Y84, C74 +
G75 + C94 + G95 , M85 + C86, Y76 + M
77 + Y96 + M97 , G87 + Y88 , C78 + G7
9 + C98 + G99 and M89 + are arranged in order. Then, these signal charges are sequentially and horizontally transferred.
【0110】以上の垂直3画素混合→垂直3画素混合→
垂直3画素混合→……の各動作の繰り返しにより、垂直
3:3加算−1/1.5圧縮モードにおける第1フィー
ルドでの圧縮処理が実行される。The above vertical three pixel mixture → vertical three pixel mixture →
By repeating the operations of vertical three pixel mixing →..., The compression processing in the first field in the vertical 3: 3 addition-1 / 1.5 compression mode is executed.
【0111】次に、第2フィールドでの読み出し動作に
ついて説明する。先ず、ホールド電圧VφHold1を
“H”レベルとして奇数列のブロック部Boを転送状態
とする一方、ホールド電圧VφHold2を“L”レベ
ルとして偶数列のブロック部Beを転送阻止状態とす
る。そして、この状態でVOG転送を行うことにより、
奇数列の信号電荷+G11,Y12+M13,C14+
G15,Y16+M17,C18+G19のみを水平C
CD34へ転送する。Next, a read operation in the second field will be described. First, the hold voltage VφHold1 is set to the “H” level, and the odd-numbered column block Bo is set to the transfer state, while the hold voltage VφHold2 is set to the “L” level, and the even-numbered block Be is set to the transfer blocking state. Then, by performing the VOG transfer in this state,
Odd column signal charges + G11 , Y12 + M13 , C14 +
G15 , Y16 + M17 , C18 + G19 only horizontal C
Transfer to CD34.
【0112】このとき、偶数列の信号電荷M21+C2
2,G23+Y24,M25+C26,G27+Y2
8,M29+の各信号電荷はストレージ部Stに蓄積さ
れた状態にある。そして、水平CCD34内の信号電荷
+G11,Y12+M13,C14+G15,Y16+
M17,C18+G19についてはそのまま水平転送す
る。この第2フィールドの初期動作により、以降の垂直
混合において第1フィールドと異なる画素の組み合わせ
が実現される。At this time, signal charges M21 + C2 of even-numbered columns
2, G23 + Y24, M25 + C26, G27 + Y2
8, and each signal charge of M29 + is stored in the storage unit St. Then, the signal charges in the horizontal CCD 34
+ G11 , Y12 + M13 , C14 + G15 , Y16 +
M17 and C18 + G19 are horizontally transferred as they are. By the initial operation of the second field, a combination of pixels different from that of the first field is realized in the subsequent vertical mixing.
【0113】続いて、ホールド電圧VφHold1を
“L”レベルとして奇数列のブロック部Boを転送阻止
状態とする一方、ホールド電圧VφHold2を“H”
レベルとして偶数列のブロック部Beを転送状態とす
る。そして、この状態でVOG転送を行うことにより、
それまでブロック部Beで転送阻止され、ストレージ部
Stに蓄積されていた偶数列の信号電荷M21+C2
2,G23+Y24,M25+C26,G27+Y2
8,M29+を水平CCD34へ転送する。Subsequently, the hold voltage VφHold1 is set to “L” level to put the odd-numbered column block Bo in the transfer blocking state, while the hold voltage VφHold2 is set to “H”.
As the level, the block portion Be of the even-numbered column is set to the transfer state. Then, by performing the VOG transfer in this state,
Until then, the transfer charge is blocked in the block part Be, and the signal charges M21 + C2 in the even-numbered columns accumulated in the storage part St.
2, G23 + Y24, M25 + C26, G27 + Y2
8, M29 + is transferred to the horizontal CCD 34.
【0114】その後、ホールド電圧VφHold1,V
φHold2を“L”レベルとしてブロック部Bo,B
eを共に転送阻止状態とする。そして、この状態におい
て1ライン転送を行うことにより、ストレージ部Stに
は、+G31,M41+C42,Y32+M33,G4
3+Y44,C34+G35,M45+C46,Y36
+M37,G47+Y48,C38+G39,M49+
の各信号電荷が蓄積される。Thereafter, the hold voltages VφHold1, V
φHold2 is set to the “L” level and the block portions Bo and B
e are both in the transfer blocking state. By performing one-line transfer in this state, + G31 , M41 + C42, Y32 + M33 , G4 are stored in the storage unit St.
3 + Y44, C34 + G35 , M45 + C46, Y36
+ M37 , G47 + Y48, C38 + G39 , M49 +
Are accumulated.
【0115】さらに、ホールド電圧VφHold1,V
φHold2を“H”レベルとしてブロック部Bo,B
eを共に転送状態とし、この状態でVOG転送を行う。
これにより、水平CCD34では、垂直3画素の信号電
荷の混合が行われる。すなわち、水平CCD34には、
+G31,M21+C22+M41+C42,Y32+
M33,G23+Y24+G43+Y44,C34+G
35,M25+C26+M45+C46,Y36+M3
7,G27+Y28+G47+Y48,C38+G3
9,M29+M49+の各信号電荷が順に並ぶことにな
る。そして、これらの信号電荷を順次水平転送する。Further, hold voltages VφHold1, V
φHold2 is set to “H” level and the block portions Bo and B
e are both in the transfer state, and VOG transfer is performed in this state.
Thus, in the horizontal CCD 34, signal charges of three vertical pixels are mixed. That is, the horizontal CCD 34
+ G31 , M21 + C22 + M41 + C42, Y32 +
M33 , G23 + Y24 + G43 + Y44, C34 + G
35 , M25 + C26 + M45 + C46, Y36 + M3
7 , G27 + Y28 + G47 + Y48, C38 + G3
9 , M29 + M49 + signal charges are arranged in order. Then, these signal charges are sequentially and horizontally transferred.
【0116】その後、ホールド電圧VφHold1,V
φHold2を“L”レベルとしてブロック部Bo,B
eを共に転送阻止状態とする。そして、この状態におい
て1ライン転送を行う。これにより、ストレージ部St
には、+G51,M61+C62,Y52+M53,G
63+Y64,C54+G55,M65+C66,Y5
6+M57,G67+Y68,C58+G59,M69
+の各信号電荷が蓄積される。Thereafter, the hold voltages VφHold1, V
φHold2 is set to the “L” level and the block portions Bo and B
e are both in the transfer blocking state. Then, one line transfer is performed in this state. Thereby, the storage unit St
+ G51 , M61 + C62, Y52 + M53 , G
63 + Y64, C54 + G55 , M65 + C66, Y5
6 + M57 , G67 + Y68, C58 + G59 , M69
Each signal charge of + is accumulated.
【0117】次に、ホールド電圧VφHold1,Vφ
Hold2を“H”レベルとしてブロック部Bo,Be
を共に転送状態とする。そして、この状態でVOG転送
を行うことにより、それまでストレージ部Stに蓄積さ
れていた+G51,M61+C62,Y52+M53,
G63+Y64,C54+G55,M65+C66,Y
56+M57,G67+Y68,C58+G59,M6
9+の各信号電荷を水平CCD34へ転送する。Next, hold voltages VφHold1, Vφ
Hold2 is set to the “H” level, and the block portions Bo and Be
Are both in the transfer state. Then, by performing VOG transfer in this state, + G51 , M61 + C62, Y52 + M53 ,
G63 + Y64, C54 + G55 , M65 + C66, Y
56 + M57 , G67 + Y68, C58 + G59 , M6
The 9+ signal charges are transferred to the horizontal CCD.
【0118】その後、ホールド電圧VφHold1,V
φHold2を“L”レベルとしてブロック部Bo,B
eを共に転送阻止状態とする。そして、この状態におい
て1ライン転送を行う。これにより、ストレージ部St
には、+G71,M81+C82,Y72+M73,G
83+Y84,C74+G75,M85+C86,Y7
6+M77,G87+Y88,C78+G79,M89
+の各信号電荷が蓄積される。Thereafter, the hold voltages VφHold1, V
φHold2 is set to the “L” level and the block portions Bo and B
e are both in the transfer blocking state. Then, one line transfer is performed in this state. Thereby, the storage unit St
+ G71 , M81 + C82, Y72 + M73 , G
83 + Y84, C74 + G75 , M85 + C86, Y7
6 + M77 , G87 + Y88 , C78 + G79 , M89
Each signal charge of + is accumulated.
【0119】さらに、ホールド電圧VφHold1を
“H”レベルとして奇数列のブロック部Boを転送状態
とする一方、ホールド電圧VφHold2を“L”レベ
ルとして偶数列のブロック部Beを転送阻止状態とす
る。そして、この状態でVOG転送を行うことにより、
奇数列の信号電荷+G71,Y72+M73,C74+
G75,Y76+M77,C78+G79のみを水平C
CD34へ転送する。Further, the hold voltage VφHold1 is set to “H” level to bring the odd-numbered column block Bo into a transfer state, while the hold voltage VφHold2 is set to “L” level to set the even-numbered block block Be to a transfer prevention state. Then, by performing the VOG transfer in this state,
Odd column signal charges + G71 , Y72 + M73 , C74 +
G75 , Y76 + M77 , C78 + G79 only horizontal C
Transfer to CD34.
【0120】その結果、水平CCD34では、垂直3画
素の信号電荷の混合が行われる。すなわち、水平CCD
34には、+G51+G71,M61+C62,Y52
+M53+Y72+M73,G63+Y64,C54+
G55+C74+G75,M65+C66,Y56+M
57+Y76+M77,G67+Y68,C58+G5
9+C78+G79,M69+の各信号電荷が順に並ぶ
ことになる。そして、これらの信号電荷を順次水平転送
する。As a result, in the horizontal CCD 34, signal charges of three vertical pixels are mixed. That is, horizontal CCD
34, + G51 + G71 , M61 + C62, Y52
+ M53 + Y72 + M73 , G63 + Y64, C54 +
G55 + C74 + G75 , M65 + C66, Y56 + M
57 + Y76 + M77 , G67 + Y68, C58 + G5
The signal charges of 9 + C78 + G79 and M69 + are arranged in order. Then, these signal charges are sequentially and horizontally transferred.
【0121】続いて、ホールド電圧VφHold1を
“L”レベルとして奇数列のブロック部Boを転送阻止
状態とする一方、ホールド電圧VφHold2を“H”
レベルとして偶数列のブロック部Beを転送状態とす
る。そして、この状態でVOG転送を行うことにより、
それまでブロック部Beで転送阻止され、ストレージ部
Stに蓄積されていた偶数列の信号電荷M81+C8
2,G83+Y84,M85+C86,G87+Y8
8,M89+を水平CCD34へ転送する。Subsequently, the hold voltage VφHold1 is set to “L” level to set the block portion Bo in the odd column to the transfer blocking state, and the hold voltage VφHold2 is set to “H”.
As the level, the block portion Be of the even-numbered column is set to the transfer state. Then, by performing the VOG transfer in this state,
Until then, the transfer is blocked by the block part Be, and the signal charges M81 + C8 in the even columns stored in the storage part St.
2, G83 + Y84, M85 + C86, G87 + Y8
8, M89 + is transferred to the horizontal CCD 34.
【0122】その後、ホールド電圧VφHold1,V
φHold2を“L”レベルとしてブロック部Bo,B
eを共に転送阻止状態とする。そして、この状態で1ラ
イン転送を行う。この1ライン転送により、ストレージ
部Stには、次の2行分の各画素の信号電荷+G91,
M101+C102,Y92+M93,G103+Y104,C
94+G95,M105+C106,Y96+M97,G10
7+Y108,C98+G99,M109+が蓄積される。Thereafter, the hold voltages VφHold1, V
φHold2 is set to the “L” level and the block portions Bo and B
e are both in the transfer blocking state. Then, one-line transfer is performed in this state. By this one-line transfer, the signal charges + G91 ,
M101 + C102, Y92 + M93 , G103 + Y104, C
94 + G95 , M105 + C106 , Y96 + M97 , G10
7 + Y108, C98 + G99 and M109 + are accumulated.
【0123】さらに、ホールド電圧VφHold1,V
φHold2を“H”レベルとしてブロック部Bo,B
eを共に転送状態とする。そして、この状態でVOG転
送を行うことで、水平CCD34では、垂直3画素の信
号電荷の混合が行われる。すなわち、水平CCD34に
は、+G91,M81+C82+M101+C102,Y9
2+M93,G83+Y84+G103+Y104,C94
+G95,M85+C86+M105+C106,Y96+
M97,G87+Y88+G107+Y108,C98+G
99,M89+M109+の各信号電荷が順に並ぶことに
なる。そして、これらの信号電荷を順次水平転送する。Further, the hold voltages VφHold1, V
φHold2 is set to “H” level and the block portions Bo and B
e are both in the transfer state. Then, by performing the VOG transfer in this state, the horizontal CCD 34 mixes the signal charges of the three vertical pixels. That is, + G91 , M81 + C82 + M101 + C102, Y9
2 + M93 , G83 + Y84 + G103 + Y104, C94
+ G95 , M85 + C86 + M105 + C106 , Y96 +
M97 , G87 + Y88 + G107 + Y108, C98 + G
99 , M89 + M109 + are arranged in order. Then, these signal charges are sequentially and horizontally transferred.
【0124】以上の垂直3画素混合→垂直3画素混合→
垂直3画素混合→……の各動作の繰り返しにより、垂直
3:3加算−1/1.5圧縮モードにおける第2フィー
ルドでの圧縮処理が実行される。The above vertical three pixel mixture → vertical three pixel mixture →
By repeating each operation of vertical three-pixel mixing →..., Compression processing in the second field in the vertical 3: 3 addition-1 / 1.5 compression mode is executed.
【0125】上述したように、垂直3画素混合→垂直3
画素混合→垂直3画素混合→……の動作を繰り返し、か
つ第1フィールドと第2フィールドで混合する画素の組
み合わせを変えることにより、本来垂直4画素分の情報
を用いて2ライン分の情報を得るのに対して、垂直6画
素分の情報を用いることになるので、色差信号Cr,C
bを保持しながら垂直1/1.5(=6/4)の圧縮処
理を実現できる。As described above, vertical 3 pixel mixture → vertical 3
By repeating the operation of pixel mixing → vertical three-pixel mixing →... And changing the combination of pixels to be mixed in the first field and the second field, information of two lines is originally used by using information of four vertical pixels. On the other hand, since information for six vertical pixels is used, the color difference signals Cr, C
A compression process of vertical 1 / 1.5 (= 6/4) can be realized while holding b.
【0126】図13において、○は第1フィールドの各
ラインの重心を、×は第2フィールドの各ラインの重心
をそれぞれ示している。同図から明らかなように、第1
フィールドと第2フィールドで各ラインの重心が1/3
画素ピッチ分だけずれ、そのずれは垂直1/1.25の
圧縮の場合よりも大きくなる。したがって、必要があれ
ば、後段の信号処理系において、隣接画素の信号を用い
て重心ずれを補完することができる。In FIG. 13, ○ indicates the center of gravity of each line in the first field, and x indicates the center of gravity of each line in the second field. As is clear from FIG.
The center of gravity of each line in the field and the second field is 1/3
The shift is by the pixel pitch, and the shift is larger than in the case of the compression of vertical 1 / 1.25. Therefore, if necessary, in the subsequent signal processing system, the center-of-gravity deviation can be complemented by using signals of adjacent pixels.
【0127】また、第2フィールドについてのみ、垂直
3画素につき1画素の信号電荷の読み出しを行わない、
いわゆる間引き動作を行うことにより、重心を合わせる
ことも可能である。この場合の動作について、図14の
動作説明図を用いて以下に説明する。なお、この間引き
動作を適用する場合には、後述するように、CCD撮像
素子の画素部の配線系に変更を加える必要がある。In addition, for only the second field, the signal charges of one pixel are not read out for every three vertical pixels.
The center of gravity can be adjusted by performing a so-called thinning operation. The operation in this case will be described below with reference to the operation explanatory diagram of FIG. When this thinning operation is applied, it is necessary to change the wiring system of the pixel portion of the CCD image sensor as described later.
【0128】先ず、第2フィールドにおいては、垂直3
画素につき1画素の間引き動作が行われる。本例では、
図14から明らかなように、2行目のM21,C22,
G23,Y24,M25,C26,G27,Y29,M
29,……、5行目のG51,Y52,M53,C5
4,G55,Y56,M57,C58,G59,……、
8行目のM81,C82,G83,Y84,M85,C
86,G87,Y89,M89,……の各画素の信号電
荷を間引くようにする。この間引き動作は、周知の技術
によって容易に実現できる。First, in the second field, the vertical 3
The thinning operation of one pixel is performed for each pixel. In this example,
As is clear from FIG. 14, M21, C22,
G23, Y24, M25, C26, G27, Y29, M
29,..., G51, Y52, M53, C5 in the fifth row
4, G55, Y56, M57, C58, G59, ...,
M81, C82, G83, Y84, M85, C on the eighth line
The signal charges of pixels 86, G87, Y89, M89,... Are thinned out. This thinning operation can be easily realized by a known technique.
【0129】具体的には、図15の画素部の配線図から
明らかなように、2系統の垂直転送クロックVφ1〜V
φ4,Vφ1′〜Vφ4′を用意するとともに、その配
線パターンについても2系統(51〜54,51′〜5
4′)設け、常に読み出しを行う画素については配線パ
ターン51〜54を通して垂直転送クロックVφ1〜V
φ4を与え、読み出しを間引く画素については配線パタ
ーン51′〜54′を通して垂直転送クロックVφ1′
〜Vφ4′を与えるようにする。More specifically, as is clear from the wiring diagram of the pixel portion in FIG. 15, two vertical transfer clocks Vφ1 to Vφ1
.phi.4, V.phi.1 'to V.phi.4' are prepared, and their wiring patterns are also divided into two systems (51 to 54, 51 'to 5').
4 '), the vertical transfer clocks V.phi.1 to V.phi.
φ4, and the vertical transfer clock Vφ1 ′ is passed through the wiring patterns 51 ′ to 54 ′ for the pixels to be read out.
~ Vφ4 '.
【0130】そして、第1フィールドでは、2系統の垂
直転送クロックVφ1〜Vφ4,Vφ1′〜Vφ4′の
全てに読み出しパルスXSGを立てるようにすること
で、全画素の信号電荷を読み出すことができる。一方、
第2フィールドでは、垂直転送クロックVφ1〜Vφ4
にのみ読み出しパルスXSGを立て、垂直転送クロック
Vφ1′〜Vφ4′には読み出しパルスXSGを立てな
いようにすることで、2行単位で1行おきに信号電荷を
読み出すことができる。すなわち、垂直3画素につき1
画素の間引き動作が行われる。In the first field, the signal charges of all the pixels can be read by setting the read pulse XSG to all of the two vertical transfer clocks Vφ1 to Vφ4 and Vφ1 ′ to Vφ4 ′. on the other hand,
In the second field, the vertical transfer clocks Vφ1 to Vφ4
The signal charges can be read out every other row in units of two rows by raising the read pulse XSG only on the second row and not raising the read pulse XSG on the vertical transfer clocks Vφ1 ′ to Vφ4 ′. That is, one for every three vertical pixels
A pixel thinning operation is performed.
【0131】このようにして、第2フィールドにおい
て、垂直3画素につき1画素の間引き動作によって読み
出された信号電荷は、以下のようにして出力される。先
ず、ホールド電圧VφHold1を“H”レベルとして
奇数列のブロック部Boを転送状態とする一方、ホール
ド電圧VφHold2を“L”レベルとして偶数列のブ
ロック部Beを転送阻止状態とする。そして、この状態
でVOG転送を行うことにより、奇数列の信号電荷+G
11,Y12+M13,C14+G15,Y16+M1
7,C18+G19のみを水平CCD34へ転送する。In the second field, the signal charges read out by the thinning operation of one pixel for every three vertical pixels are output as follows. First, the hold voltage VφHold1 is set to the “H” level to bring the odd-numbered column block Bo into the transfer state, while the hold voltage VφHold2 is set to the “L” level to set the even-numbered block Be to the transfer blocking state. Then, by performing the VOG transfer in this state, the signal charges of the odd-numbered columns + G
11 , Y12 + M13 , C14 + G15 , Y16 + M1
7. Transfer only C18 + G19 to the horizontal CCD 34.
【0132】このとき、偶数列の信号電荷M21,C2
2,G23,Y24,M25,C26,G27,Y2
8,M29+の各信号電荷については間引き動作によっ
て読み出しが行われていないことから、ストレージ部S
tには信号電荷は蓄積されていない。そして、水平CC
D34内の信号電荷+G11,Y12+M13,C14
+G15,Y16+M17,C18+G19については
そのまま水平転送する。この第2フィールドの初期動作
により、以降の垂直混合において第1フィールドと異な
る画素の組み合わせが実現される。At this time, signal charges M21 and C2 in even-numbered columns
2, G23, Y24, M25, C26, G27, Y2
8 and M29 + are not read out by the thinning-out operation.
No signal charge is accumulated at t. And horizontal CC
Signal charge in D34 + G11 , Y12 + M13 , C14
+ G15 , Y16 + M17 and C18 + G19 are horizontally transferred as they are. By the initial operation of the second field, a combination of pixels different from that of the first field is realized in the subsequent vertical mixing.
【0133】続いて、ホールド電圧VφHold1を
“L”レベルとして奇数列のブロック部Boを転送阻止
状態とする一方、ホールド電圧VφHold2を“H”
レベルとして偶数列のブロック部Beを転送状態とす
る。そして、この状態でVOG転送を行うのであるが、
ストレージ部Stには信号電荷が何ら蓄積されていない
ことから、水平CCD34への信号電荷の転送は行われ
ない。すなわち、このVOG転送では空送りが行われ
る。したがって、水平CCD34における偶数列の垂直
CCD32eに対応したパケット(転送段)は空の状態
となる。Subsequently, the hold voltage VφHold1 is set to “L” level to set the block portion Bo in the odd-numbered column to the transfer blocking state, while the hold voltage VφHold2 is set to “H”.
As the level, the block portion Be of the even-numbered column is set to the transfer state. Then, VOG transfer is performed in this state.
Since no signal charges are stored in the storage unit St, the transfer of the signal charges to the horizontal CCD 34 is not performed. That is, in this VOG transfer, idle feeding is performed. Therefore, the packets (transfer stages) corresponding to the even-numbered columns of the vertical CCDs 32e in the horizontal CCD 34 are empty.
【0134】次いで、ホールド電圧VφHold1,V
φHold2を“L”レベルとしてブロック部Bo,B
eを共に転送阻止状態とする。そして、この状態におい
て1ライン転送を行うことにより、ストレージ部Stに
は、+G31,M41+C42,Y32+M33,G4
3+Y44,C34+G35,M45+C46,Y36
+M37,G47+Y48,C38+G39,M49+
の各信号電荷が蓄積される。Next, the hold voltages VφHold1, V
φHold2 is set to the “L” level and the block portions Bo and B
e are both in the transfer blocking state. By performing one-line transfer in this state, + G31 , M41 + C42, Y32 + M33 , G4 are stored in the storage unit St.
3 + Y44, C34 + G35 , M45 + C46, Y36
+ M37 , G47 + Y48, C38 + G39 , M49 +
Are accumulated.
【0135】さらに、ホールド電圧VφHold1,V
φHold2を“H”レベルとしてブロック部Bo,B
eを共に転送状態とし、この状態でVOG転送を行うこ
とにより、水平CCD34では、垂直3画素の信号電荷
の混合が行われる。ただし、水平CCD34の偶数列の
垂直CCD32eに対応したパケットは空であることか
ら、水平CCD34には、+G31,M41+C42,
Y32+M33,G43+Y44,C34+G35,M
45+C46,Y36+M37,G47+Y48,C3
8+G39,M49+の各信号電荷が順に並ぶことにな
る。そして、これらの信号電荷を順次水平転送する。Further, hold voltages VφHold1, V
φHold2 is set to “H” level and the block portions Bo and B
e are both in the transfer state, and VOG transfer is performed in this state, so that the horizontal CCD 34 mixes signal charges of three vertical pixels. However, since the packets corresponding to the vertical CCDs 32e in the even-numbered columns of the horizontal CCD 34 are empty, the horizontal CCD 34 has + G31 , M41 + C42,
Y32 + M33 , G43 + Y44, C34 + G35 , M
45 + C46, Y36 + M37 , G47 + Y48, C3
The signal charges of 8 + G39 and M49 + are arranged in order. Then, these signal charges are sequentially and horizontally transferred.
【0136】次に、ホールド電圧VφHold1,Vφ
Hold2を“L”レベルとしてブロック部Bo,Be
を共に転送阻止状態とし、1ライン転送を行う。このと
き、5行目の画素G51,Y52,M53,C54,G
55,Y56,M57,C58,G59については間引
き動作によって読み出しが行われていないことから、ス
トレージ部Stには、信号電荷が蓄積されない。続い
て、ホールド電圧VφHold1,VφHold2を
“H”レベルとしてブロック部Bo,Beを共に転送状
態とし、VOG転送を行う。このとき、ストレージ部S
tには信号電荷が蓄積されていないことから、空送りが
行われる。Next, the hold voltages VφHold1, Vφ
Hold2 is set to the “L” level, and the block portions Bo and Be
Are both in the transfer blocking state, and one-line transfer is performed. At this time, the pixels G51, Y52, M53, C54, G
No signal charges are accumulated in the storage unit St because no reading is performed on the 55, Y56, M57, C58, and G59 by the thinning operation. Subsequently, the hold voltages VφHold1 and VφHold2 are set to the “H” level, and both the blocks Bo and Be are in the transfer state, and the VOG transfer is performed. At this time, the storage unit S
Since no signal charge is accumulated at t, the idle feeding is performed.
【0137】その後、ホールド電圧VφHold1,V
φHold2を“L”レベルとしてブロック部Bo,B
eを共に転送阻止状態とし、1ライン転送を行う。これ
により、ストレージ部Stには、+G71,M61+C
62,Y72+M73,G63+Y64,C74+G7
5,M65+C66,Y76+M77,G67+Y6
8,C78+G79,M69+の各信号電荷が蓄積され
る。Thereafter, the hold voltages VφHold1, V
φHold2 is set to the “L” level and the block portions Bo and B
e are both set to the transfer blocking state, and one-line transfer is performed. Thereby, + G71 , M61 + C are stored in the storage unit St.
62, Y72 + M73 , G63 + Y64, C74 + G7
5 , M65 + C66, Y76 + M77 , G67 + Y6
8, the signal charges of C78 + G79 and M69 + are accumulated.
【0138】さらに、ホールド電圧VφHold1,V
φHold2を“H”レベルとしてブロック部Bo,B
eを共に転送状態とし、VOG転送を行うことにより、
それまでストレージ部Stに蓄積されていた+G71,
M61+C62,Y72+M73,G63+Y64,C
74+G75,M65+C66,Y76+M77,G6
7+Y68,C78+G79,M69+の各信号電荷を
水平CCD34へ転送する。Further, hold voltages VφHold1, V
φHold2 is set to “H” level and the block portions Bo and B
e are both in the transfer state, and the VOG transfer is performed.
+ G71 previously stored in the storage unit St,
M61 + C62, Y72 + M73 , G63 + Y64, C
74 + G75 , M65 + C66, Y76 + M77 , G6
The signal charges of 7 + Y68, C78 + G79 and M69 + are transferred to the horizontal CCD 34.
【0139】その結果、水平CCD34では、垂直3画
素の信号電荷の混合が行われる。ただし、前の段階で水
平CCD34には信号電荷が転送されていないことか
ら、水平CCD34には、今回転送された+G71,M
61+C62,Y72+M73,G63+Y64,C7
4+G75,M65+C66,Y76+M77,G67
+Y68,C78+G79,M69+の各信号電荷が順
に並ぶことになる。そして、これらの信号電荷を順次水
平転送する。As a result, in the horizontal CCD 34, signal charges of three vertical pixels are mixed. However, since the signal charges have not been transferred to the horizontal CCD 34 at the previous stage, the + G71 , M
61 + C62, Y72 + M73 , G63 + Y64, C7
4 + G75 , M65 + C66, Y76 + M77 , G67
The signal charges of + Y68, C78 + G79 , and M69 + are arranged in order. Then, these signal charges are sequentially and horizontally transferred.
【0140】上述したように、間引き動作が可能なCC
D撮像素子において、第2フィールドのみ垂直3画素に
1画素の間引き読み出しを行うとともに、垂直3画素混
合→垂直3画素混合→……の動作を繰り返すことによ
り、色差信号Cr,Cbを保持しながら垂直1/1.5
(=6/4)の圧縮処理を実現できるとともに、第2フ
ィールドの重心ずれをなくすことができる。As described above, the CC capable of performing the thinning operation
In the D image pickup device, thinning-out readout of one pixel is performed for three vertical pixels only in the second field, and the operation of mixing three vertical pixels → mixing three vertical pixels →... Is repeated to hold the color difference signals Cr and Cb. Vertical 1 / 1.5
(= 6/4) compression processing can be realized, and the displacement of the center of gravity of the second field can be eliminated.
【0141】以上、垂直2:3加算−1/1.25圧縮
および垂直3:3加算−1/1.5圧縮を例に採って説
明したが、垂直3:4加算−1/1.75圧縮や、垂直
4:4加算−1/2.0圧縮なども同様に可能である。
ただし、1/2.0を超える圧縮率は水平CCD34の
画素加算数が4を超えることから、水平CCD34の取
り扱い電荷量を超える可能性があるため、その場合に
は、フレーム読み出しによってセンサ部31で1/2.
0に圧縮後、水平CCD34でさらに垂直圧縮を行うよ
うにすれば良い。In the above description, vertical 2: 3 addition-1 / 1.25 compression and vertical 3: 3 addition-1 / 1.5 compression have been described as examples. However, vertical 3: 4 addition-1 / 1.75 has been described. Compression and vertical 4: 4 addition-1 / 2.0 compression are also possible.
However, since the compression ratio exceeding 1 / 2.0 may exceed the amount of electric charges handled by the horizontal CCD 34 since the number of pixels added to the horizontal CCD 34 exceeds 4, in such a case, the sensor unit 31 is read out by frame reading. And 1/2.
After compression to 0, the horizontal CCD 34 may further perform vertical compression.
【0142】その結果、垂直4:5加算−1/2.25
圧縮、垂直5:5加算−1/2.5圧縮、垂直5:6加
算−1/2.75圧縮、垂直6:6加算−1/3.0圧
縮、垂直6:7加算−1/3.25圧縮、垂直7:7加
算−1/3.5圧縮、垂直7:8加算−1/3.75圧
縮、垂直8:8加算−1/4.0圧縮など、水平CCD
34の取り扱い電荷量の範囲で実現できる。As a result, vertical 4: 5 addition-1 / 2.25
Compression, vertical 5: 5 addition-1 / 2.5 compression, vertical 5: 6 addition-1.2.75 compression, vertical 6: 6 addition-1 / 3.0 compression, vertical 6: 7 addition-1/3 Horizontal CCD such as .25 compression, vertical 7: 7 addition -1 / 3.5 compression, vertical 7: 8 addition -1 / 3.75 compression, vertical 8: 8 addition -1 / 4.0 compression
34 can be realized.
【0143】また、先述したように、ホールドゲート部
35o,35eのストレージ部Stに隣接してオーバー
フローゲートおよびオーバーフロードレインからなる電
荷排出部を設け、ストレージ部Stで垂直加算を行うよ
うにすれば、水平CCD34でオーバーフローすること
なく、垂直8:8加算−1/4.0圧縮を超える圧縮加
算も可能である。Further, as described above, if a charge discharging section including an overflow gate and an overflow drain is provided adjacent to the storage section St of the hold gate sections 35o and 35e, and the storage section St performs vertical addition, Without overflowing in the horizontal CCD 34, compression addition exceeding vertical 8: 8 addition-1 / 4.0 compression is also possible.
【0144】ただし、水平方向に関しては、基本的に圧
縮できないため、水平駆動周波数は最初に設定した画素
数で決まることになる。例えば、1/2.0圧縮を例に
採って計算すると、NTSC垂直有効485ラインの2
倍の970画素からダウンコンバートが可能となる。さ
らに、手振れ補正領域を20%設定すれば、垂直116
4画素となる。画素のアスペクトレシオを1:1とすれ
ば、4:3TVフォーマットでは水平1164×4/3
=1552画素(181万画素)となり、16:9TV
フォーマットでは水平1164×16/9=2069画
素(241万画素)となる。However, in the horizontal direction, compression cannot be performed basically, so that the horizontal drive frequency is determined by the initially set number of pixels. For example, when the calculation is performed using 1 / 2.0 compression as an example, NTSC vertical effective 485 lines 2
Down conversion is possible from 970 pixels, which is twice as large. Furthermore, if the camera shake correction area is set to 20%, the vertical
There are four pixels. Assuming that the aspect ratio of the pixel is 1: 1, the 4: 3 TV format has a horizontal of 1164 × 4/3.
= 1552 pixels (1.81 million pixels), 16: 9 TV
In the format, horizontal 1164 × 16/9 = 2069 pixels (2.41 million pixels).
【0145】水平駆動周波数は{1552×63.56
/(63.56−10.9)}/63.56μs=2
9.5MHzで、垂直1/2.0圧縮NTSC駆動が、
また、{1552×64/(64−12)}/64μs
=29.85MHzで、垂直1/2.0圧縮手振れ補正
領域1%もしくは、垂直1/1.75圧縮手振れ補正領
域16%のPAL駆動が、そして181万画素フレーム
読み出しのデジタルスチルカメラが、また16:9時垂
直1164から1080を切り出せば、1080P(P
はProgressiveの頭文字)で8%手振れ補正
が可能なデジタルTV対応の高画素CCD撮像素子が容
易に実現できる。The horizontal drive frequency is $ 1552 × 63.56.
/(63.56-10.9)}/63.56 μs = 2
At 9.5 MHz, vertical 1 / 2.0 compression NTSC drive
Also, {1552 × 64 / (64−12)} / 64 μs
= 29.85 MHz, PAL drive with vertical 1 / 2.0 compression image stabilization area 1% or vertical 1 / 1.75 compression image stabilization area 16%, and digital still camera with 18.1 million pixel frame readout, At 16: 9, if 1080 is cut out from the vertical 1164, 1080P (P
Is an acronym for Progressive), and a high-pixel CCD image sensor for digital TV capable of correcting camera shake by 8% can be easily realized.
【0146】NTSCやPALでのプログレッシブスキ
ャン(PS)動作には、水平駆動周波数を2倍にし、圧
縮率を1/1.0とすれば良い。さらに画素数を増やせ
ば、高解像度化や手振れ補正領域の増大化が可能とな
る。For the progressive scan (PS) operation in NTSC or PAL, the horizontal drive frequency should be doubled and the compression ratio should be 1 / 1.0. If the number of pixels is further increased, it is possible to increase the resolution and to increase the camera shake correction area.
【0147】水平CCD34の取り扱い電荷量の範囲で
実現できる最大圧縮率1/4.0、NTSC手振れ補正
量20%で計算すると、垂直;485×4×1.2=2
328画素、水平;2328×4/3=3104画素
で、723万画素のCCD撮像素子からのダウンコンバ
ートが可能となる。When calculated with the maximum compression ratio of 1 / 4.0 and the NTSC camera shake correction amount of 20% that can be realized within the range of the charge amount handled by the horizontal CCD, vertical; 485 × 4 × 1.2 = 2
With 328 pixels, horizontal; 2328 × 4/3 = 3104 pixels, down-conversion from a 7.23 million pixel CCD image sensor becomes possible.
【0148】水平3104画素だとTV方式時の出力デ
ータレートが高くなるが、例えば、水平駆動周波数が高
くとも、電荷検出部36のリセットゲート周波数を半減
し、リセット動作を1回間引くことによってフローティ
ングディフュージョンFDで水平2画素加算を行えば、
フレーム読み出しのM/Y/G/C独立読み出しから、
M+YとG+Cや、Y+GとC+Mなどの色差信号を水
平駆動周波数の1/2のレートで出力することができ
る。When the horizontal 3104 pixels are used, the output data rate in the TV system becomes high. For example, even if the horizontal drive frequency is high, the reset gate frequency of the charge detection section 36 is reduced by half, and the reset operation is skipped once so that the floating operation is performed. If horizontal two-pixel addition is performed by the diffusion FD,
From M / Y / G / C independent reading of frame reading,
Color difference signals such as M + Y and G + C or Y + G and C + M can be output at a rate of 1/2 of the horizontal drive frequency.
【0149】すなわち、水平3104/2=1552画
素相当のデータ出力に水平圧縮が可能になる。後段のC
DS(相関二重サンプリング)回路、AGC(自動利得
制御)回路、A/Dコンバータ、信号処理ICにとって
は、有利な圧縮手段である。後段の信号処理ICは、3
0MHz弱で723万画素の情報を処理できることにな
る。輝度信号のみ(白黒出力)で良い場合には、M/Y
/G/Cの4色の画素情報を全てフローティングディフ
ュージョンFDで加算することで、出力データレートを
1/4に低減することができる。That is, horizontal compression can be performed on data output corresponding to horizontal 3104/2 = 1552 pixels. Latter stage C
This is an advantageous compression means for a DS (correlated double sampling) circuit, an AGC (automatic gain control) circuit, an A / D converter, and a signal processing IC. The subsequent signal processing IC has 3
The information of 7.23 million pixels can be processed at a little less than 0 MHz. If only the luminance signal (black and white output) is sufficient, M / Y
The output data rate can be reduced to 1/4 by adding all the pixel information of the four colors / G / C by the floating diffusion FD.
【0150】なお、上記各実施形態においては、CCD
撮像素子10,30に搭載するカラーフィルタとして、
M/Y/G/Cの補色フィルタを用いた場合を例に採っ
て説明したが、補色フィルタに限らず原色フィルタを用
いた場合においても同様のことが言える。In each of the above embodiments, the CCD
As a color filter mounted on the imaging devices 10 and 30,
Although the case where the complementary color filters of M / Y / G / C are used has been described as an example, the same can be said for the case where not only the complementary color filters but also the primary color filters are used.
【0151】図16は、第1又は第2本実施形態に係る
CCD撮像素子を撮像デバイスとして用いた本発明に係
るカメラシステムの構成の一例を示す概略構成図であ
る。本カメラシステムは、CCD撮像素子61、光学系
の一部を構成するレンズ62、CCD駆動回路63、撮
像モード設定部64および信号処理回路65を有する構
成となっている。CCD撮像素子61は、垂直2繰り返
しのカラーコーディングを持つカラーフィルタを搭載し
ている。FIG. 16 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a camera system according to the present invention using the CCD image pickup device according to the first or second embodiment as an image pickup device. The camera system includes a CCD image sensor 61, a lens 62 forming a part of an optical system, a CCD driving circuit 63, an imaging mode setting section 64, and a signal processing circuit 65. The CCD image sensor 61 is equipped with a color filter having color coding of two vertical repetitions.
【0152】かかる構成のカメラシステムにおいて、被
写体(図示せず)からの入射光(像光)は、光学系のレ
ンズ62によって図示せぬカラーフィルタを通してCC
D撮像素子61の撮像面上に結像される。CCD撮像素
子61は、CCD駆動回路63により、撮像モード設定
部64で設定された撮像モードに応じて駆動される。こ
こで、撮像モード設定部64は、静止画、動画(NTS
C/PAL/ハイビジョン)およびPS(プログレッシ
ブスキャン)の各撮像モードの設定が可能となってい
る。In the camera system having such a configuration, incident light (image light) from a subject (not shown) passes through a color filter (not shown) by a lens 62 of an optical system to a CC filter.
An image is formed on the imaging surface of the D imaging element 61. The CCD image sensor 61 is driven by the CCD driving circuit 63 in accordance with the imaging mode set by the imaging mode setting section 64. Here, the imaging mode setting unit 64 determines whether a still image or a moving image (NTS
It is possible to set each imaging mode of C / PAL / Hi-Vision) and PS (progressive scan).
【0153】CCD駆動回路63は、静止画モードで
は、周知のフレーム読み出しを行うようにCCD撮像素
子61を駆動する。動画モードでは、先述したように、
水平2画素混合読み出しによって色差信号Cr,Cbを
線順次配列でかつ点順次出力とし、水平CCDでの垂直
圧縮処理を行うようにCCD撮像素子61を駆動する。
この動画モードでの動作により、先述したように、色差
信号Cr,Cbを保持したまま垂直混合処理が行われ、
NTSC/PALなどのテレビジョン信号へのダウンコ
ンバージョンが実行される。In the still image mode, the CCD driving circuit 63 drives the CCD image sensor 61 so as to perform well-known frame reading. In video mode, as mentioned earlier,
The color difference signals Cr and Cb are output in a line-sequential arrangement and dot-sequential output by horizontal two-pixel mixed readout, and the CCD image sensor 61 is driven so as to perform vertical compression processing in a horizontal CCD.
By the operation in the moving image mode, as described above, the vertical mixing process is performed while holding the color difference signals Cr and Cb,
Down conversion to a television signal such as NTSC / PAL is performed.
【0154】信号処理回路65は、PSモードが設定さ
れたときに、水平2画素混合読み出しによって線順次配
列でかつ点順次出力で得られる色差信号Cr,Cbを、
奇数ビットと偶数ビットとに分離し、奇数行と偶数行の
各信号を独立に処理する。これにより、各行ごとに信号
電荷を独立に読み出したのと同じプログレッシブ(P
S)動作を実現できる。When the PS mode is set, the signal processing circuit 65 converts the color difference signals Cr and Cb obtained in a line sequential arrangement and dot sequential output by horizontal two-pixel mixed reading,
The signals are separated into odd bits and even bits, and the signals in the odd and even rows are independently processed. Accordingly, the same progressive (P) as reading signal charges independently for each row is used.
S) Operation can be realized.
【0155】以上により、任意の垂直圧縮と水平の出力
データレートの圧縮が可能で、しかも垂直/水平の解像
度のバランスがとれた静止画/動画/PSの各撮像モー
ドに対応可能なカメラシステムを実現できる。これによ
り、デジタルスチルカメラ用多画素CCD撮像素子を撮
像デバイスとして用いることで、画質を低下させること
なく、NTSC方式やPAL方式などのテレビジョン画
像のモニタリングが可能となる。As described above, a camera system capable of performing arbitrary vertical compression and horizontal output data rate compression, and capable of supporting still / moving picture / PS imaging modes with balanced vertical / horizontal resolutions. realizable. Thus, by using a multi-pixel CCD image pickup device for a digital still camera as an image pickup device, it becomes possible to monitor a television image of the NTSC system or the PAL system without deteriorating the image quality.
【0156】[0156]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数個のセンサ部のうち、一行おきに位置するセンサ部
群の各信号電荷を一列おきごとに配された第1の転送部
群に、他の一行おきに位置するセンサ部群の各信号電荷
を他の一列おき第2の転送部群に読み出し、列方向に隣
り合う2画素の信号電荷を同一の転送部内で加算するよ
うにしたことにより、垂直加算圧縮時でもフレーム読み
出し時でも色差信号を保持できるため、任意の垂直圧縮
と水平の出力データレートの圧縮が可能になるととも
に、垂直/水平の解像度のバランスをとることもできる
ことになる。As described above, according to the present invention,
Among the plurality of sensor units, each signal charge of the sensor unit group located in every other row is transferred to the first transfer unit group arranged in every other column, and each signal charge of the sensor unit group located in every other row. Is read out to every other column in the second transfer unit group, and the signal charges of two pixels adjacent in the column direction are added in the same transfer unit. The retention allows arbitrary vertical compression and horizontal output data rate compression, as well as balancing vertical / horizontal resolution.
【図1】本発明の第1実施形態に係るCCD撮像素子を
示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a CCD imaging device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】カラーコーディングの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of color coding.
【図3】通常モードでのタイミングチャートである。FIG. 3 is a timing chart in a normal mode.
【図4】センサ部周辺の具体的な構成の一例を示す平面
パターン図である。FIG. 4 is a plan pattern diagram illustrating an example of a specific configuration around a sensor unit.
【図5】一般的な補色カラーコーティングを示す図であ
る。FIG. 5 is a view showing a general complementary color coating.
【図6】フィールド読み出し時の動作説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of an operation at the time of field reading.
【図7】フレーム読み出し時の動作説明図(その1)で
ある。FIG. 7 is an explanatory diagram (part 1) of an operation at the time of frame reading.
【図8】フレーム読み出し時の動作説明図(その2)で
ある。FIG. 8 is an explanatory diagram (part 2) of an operation at the time of frame reading.
【図9】本発明の第2実施形態に係るCCD撮像素子を
示す概略構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram illustrating a CCD imaging device according to a second embodiment of the present invention.
【図10】垂直出力ゲート部の具体的な構成の一例を示
す平面パターン図である。FIG. 10 is a plan pattern diagram illustrating an example of a specific configuration of a vertical output gate unit.
【図11】垂直出力ゲート部のポテンシャル図である。FIG. 11 is a potential diagram of a vertical output gate unit.
【図12】垂直2:3加算−1/1.25圧縮時の動作
説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of the operation at the time of vertical 2: 3 addition-1 / 1.25 compression.
【図13】垂直3:3加算−1/1.5圧縮時の動作説
明図である。FIG. 13 is an operation explanatory diagram at the time of vertical 3: 3 addition-1 / 1.5 compression.
【図14】重心ずれの補完を行う際の動作説明図であ
る。FIG. 14 is an explanatory diagram of the operation when complementing the displacement of the center of gravity.
【図15】重心ずれ補完を実現するための配線パターン
図である。FIG. 15 is a wiring pattern diagram for realizing the center of gravity deviation complementation.
【図16】本発明に係るカメラシステムの一例を示すブ
ロック図である。FIG. 16 is a block diagram showing an example of a camera system according to the present invention.
【図17】従来例(その1)の場合の色差信号Cr,C
bの配置関係を示す図である。FIG. 17 shows color difference signals Cr and C in a conventional example (part 1).
It is a figure showing arrangement relation of b.
【図18】従来例(その2)の場合の色差信号Cr,C
bの配置関係を示す図である。FIG. 18 shows color difference signals Cr and C in a conventional example (part 2).
It is a figure showing arrangement relation of b.
【図19】従来例(その2)の場合における垂直圧縮の
動作説明図である。FIG. 19 is a diagram illustrating the operation of vertical compression in the case of the conventional example (part 2).
10,30,61…CCD撮像素子、11(11o,1
1e),31…センサ部、12(12o,12e),3
2(32o,32e)…垂直CCD、13,33…読み
出しゲート部、14,34…水平CCD、16,36…
電荷検出部、35o,35e…ホールドゲート部10, 30, 61: CCD image pickup device, 11 (11o, 1)
1e), 31 ... Sensor part, 12 (12o, 12e), 3
2 (32o, 32e) ... vertical CCD, 13, 33 ... readout gate unit, 14, 34 ... horizontal CCD, 16, 36 ...
Charge detection section, 35o, 35e ... hold gate section
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Claims (21)
第1の転送部群および他の一列おきごとに配された第2
の転送部群からなる垂直転送部と、 前記複数個のセンサ部のうち、一行おきに位置するセン
サ部群の各信号電荷を前記第1の転送部群に、他の一行
おきに位置するセンサ部群の各信号電荷を前記第2の転
送部群に読み出す第1の駆動系と、 前記第1,第2の転送部群の各々において前記複数個の
センサ部から読み出された列方向に隣り合う2画素の信
号電荷を加算する第2の駆動系とを備えたことを特徴と
する固体撮像素子。1. A plurality of sensor units arranged in a matrix, a first transfer unit group arranged every other row with respect to the plurality of sensor units, and arranged every other row. Second
A vertical transfer section comprising a transfer section group of the plurality of sensor sections, and a signal charge of each of the sensor section groups located in every other row among the plurality of sensor sections being placed in the first transfer section group and a sensor being placed in every other row. A first drive system for reading each signal charge of the unit group to the second transfer unit group; and a column direction read from the plurality of sensor units in each of the first and second transfer unit groups. And a second drive system for adding signal charges of two adjacent pixels.
行おきに位置するセンサ部群および他の一列おきでかつ
他の一行おきに位置するセンサ部群の各信号電荷と、一
列おきでかつ他の一行おきに位置するセンサ部群および
他の一列おきでかつ一行おきに位置するセンサ部群の各
信号電荷とを独立に読み出すことを特徴とする請求項1
記載の固体撮像素子。2. The method according to claim 1, wherein the first drive system includes: a signal unit of a sensor unit group located in every other column and every other row; and a signal charge of a sensor unit group located in another every other column and every other row. And reading out each signal charge of the sensor unit group located in every other row and the sensor unit group located in another every other column and every other row independently.
The solid-state imaging device according to any one of the preceding claims.
行おきに位置するセンサ部群の各信号電荷と、他の一列
おきでかつ他の一行おきに位置するセンサ部群の各信号
電荷と、一列おきでかつ他の一行おきに位置するセンサ
部群の各信号電荷と、他の一列おきでかつ一行おきに位
置するセンサ部群の各信号電荷とを独立に読み出すこと
を特徴とする請求項1記載の固体撮像素子。3. The first drive system according to claim 1, wherein each signal charge of a sensor unit group located in every other column and every other row, and each signal of a sensor unit group located in another every other column and every other row. The charge and the signal charges of the sensor units located in every other column and every other row and the signal charges of the sensor units located in every other column and every other row are read out independently. The solid-state imaging device according to claim 1.
信号電荷の読み出し部に2層構造のゲート電極を有し、
一列おきでかつ一行おきに位置するセンサ部群および他
の一列おきでかつ他の一行おきに位置するセンサ部群の
各信号電荷を第1層目のゲート電極を通して読み出し、
一列おきでかつ他の一行おきに位置するセンサ部群およ
び他の一列おきでかつ一行おきに位置するセンサ部群の
各信号電荷を第2層目のゲート電極を通して読み出すこ
とを特徴とする請求項1記載の固体撮像素子。4. The first drive system includes a gate electrode having a two-layer structure in a portion for reading signal charges from each sensor portion,
Reading out each signal charge of the sensor unit group located in every other column and every other row and the sensor unit group located in every other column and every other row through the gate electrode of the first layer,
The signal charges of a sensor unit group located in every other column and every other row and a signal charge of another sensor unit group located in every other column and every other row are read out through the gate electrode of the second layer. 2. The solid-state imaging device according to 1.
に、行方向において同一色が2画素ごとに繰り返される
カラーコーディングのカラーフィルタと、 前記複数個のセンサ部に対して一列おきごとに配された
第1の転送部群および他の一列おきごとに配された第2
の転送部群からなる垂直転送部と、 前記複数個のセンサ部のうち、一行おきに位置するセン
サ部群の各信号電荷を前記第1の転送部群に、他の一行
おきに位置するセンサ部群の各信号電荷を前記第2の転
送部群に読み出す第1の駆動系とを備えたことを特徴と
する固体撮像素子。5. A plurality of sensor sections arranged in a matrix, and a color coding scheme in which the same color is repeated for every two pixels in a row direction while being arranged corresponding to each of the plurality of sensor sections. A color filter, a first transfer unit group disposed every other row for the plurality of sensor units, and a second transfer unit group disposed every other row.
A vertical transfer section comprising a transfer section group of the plurality of sensor sections, and a signal charge of each of the sensor section groups located in every other row among the plurality of sensor sections being placed in the first transfer section group and a sensor being placed in every other row. A first drive system for reading out each signal charge of the unit group to the second transfer unit group.
らに、 前記第1,第2の転送部群の各々において前記複数個の
センサ部から読み出された列方向に隣り合う2画素の信
号電荷を加算する第2の駆動系を備えたことを特徴とす
る固体撮像素子。6. The solid-state imaging device according to claim 5, further comprising: signal charges of two pixels adjacent to each other in the column direction read from the plurality of sensor units in each of the first and second transfer unit groups. And a second drive system for adding the following.
行おきに位置するセンサ部群および他の一列おきでかつ
他の一行おきに位置するセンサ部群の各信号電荷と、一
列おきでかつ他の一行おきに位置するセンサ部群および
他の一列おきでかつ一行おきに位置するセンサ部群の各
信号電荷とを独立に読み出すことを特徴とする請求項5
記載の固体撮像素子。7. The first driving system according to claim 1, wherein each of the signal charges of a sensor unit group located in every other row and every other row and a sensor charge group located in another every other row and every other row is connected to every other column. And reading out each signal charge of the sensor unit group located in every other row and the sensor unit group located in another every other column and every other row independently.
The solid-state imaging device according to any one of the preceding claims.
行おきに位置するセンサ部群の各信号電荷と、他の一列
おきでかつ他の一行おきに位置するセンサ部群の各信号
電荷と、一列おきでかつ他の一行おきに位置するセンサ
部群の各信号電荷と、他の一列おきでかつ一行おきに位
置するセンサ部群の各信号電荷とを独立に読み出すこと
を特徴とする請求項5記載の固体撮像素子。8. The first driving system according to claim 1, wherein each of the signal charges of the sensor unit group located in every other column and every other row and each signal of the sensor unit group located in another every other column and every other row. The charge and the signal charges of the sensor units located in every other column and every other row and the signal charges of the sensor units located in every other column and every other row are read out independently. The solid-state imaging device according to claim 5, wherein
信号電荷の読み出し部に2層構造のゲート電極を有し、
一列おきでかつ一行おきに位置するセンサ部群および他
の一列おきでかつ他の一行おきに位置するセンサ部群の
各信号電荷を第1層目のゲート電極を通して読み出し、
一列おきでかつ他の一行おきに位置するセンサ部群およ
び他の一列おきでかつ一行おきに位置するセンサ部群の
各信号電荷を第2層目のゲート電極を通して読み出すこ
とを特徴とする請求項5記載の固体撮像素子。9. The first drive system includes a gate electrode having a two-layer structure in a portion for reading out signal charges from each sensor portion,
Reading out each signal charge of the sensor unit group located in every other column and every other row and the sensor unit group located in every other column and every other row through the gate electrode of the first layer,
The signal charges of a sensor unit group located in every other column and every other row and a signal charge of another sensor unit group located in every other column and every other row are read out through the gate electrode of the second layer. 6. The solid-state imaging device according to 5.
素繰り返しの4色フィルタを有し、1行おきに第1色、
第2色、第3色、第4色を配した場合、他の一行は第3
色も第4色、第1色、第2色となるフィルタ配列である
ことを特徴とする請求項5記載の固体撮像素子。10. The color filter has a four-color filter in which four pixels are repeated in a row direction, and the first color is provided every other row.
When the second color, the third color, and the fourth color are arranged, the other line is the third color.
6. The solid-state imaging device according to claim 5, wherein a color is a filter arrangement of a fourth color, a first color, and a second color.
うち、一行おきに位置するセンサ部群の各信号電荷を一
列おきごとに配される第1の転送部群に、他の一行おき
に位置するセンサ部群の各信号電荷を他の一列おきごと
に配される第2の転送部群に読み出し、 前記第1,第2の転送部群の各々において前記複数個の
センサ部から読み出された列方向に隣り合う2画素の信
号電荷を加算することを特徴とする固体撮像素子の駆動
方法。11. A plurality of sensor units arranged in a matrix, each signal charge of a sensor unit group located in every other row is transferred to a first transfer unit group arranged in every other column, and the other signal charges are added to another row. Each signal charge of the sensor unit group positioned every other is read out to the second transfer unit group arranged every other column, and in each of the first and second transfer unit groups, the signal charges are read from the plurality of sensor units. A method for driving a solid-state imaging device, comprising: adding read signal charges of two pixels adjacent in a column direction.
各々に対応して配されるとともに、行方向において同一
色が2画素ごとに繰り返されるカラーコーディングのカ
ラーフィルタを有する固体撮像素子において、 前記複数個のセンサ部のうち、一行おきに位置するセン
サ部群の各信号電荷を一列おきごとに配される第1の垂
直転送部群に、他の一行おきに位置するセンサ部群の各
信号電荷を他の一列おきごとに配される第2の垂直転送
部群にそれぞれ読み出すことを特徴とする固体撮像素子
の駆動方法。12. A solid-state imaging device having a color filter having a color coding in which the same color is repeated for every two pixels in a row direction and is arranged corresponding to each of a plurality of sensor units arranged in a matrix. Out of the plurality of sensor units, the first vertical transfer unit group in which each signal charge of the sensor unit group located in every other row is arranged every other column; A method for driving a solid-state imaging device, wherein each signal charge is read out to a second vertical transfer unit group arranged every other column.
素繰り返しの4色フィルタを有し、1行おきに第1色、
第2色、第3色、第4色を配した場合、他の一行は第3
色も第4色、第1色、第2色となるフィルタ配列である
ことを特徴とする請求項12記載の固体撮像素子の駆動
方法。13. The color filter includes a four-color filter in which four pixels are repeated in a row direction, and a first color for every other row.
When the second color, the third color, and the fourth color are arranged, the other line is the third color.
13. The driving method for a solid-state imaging device according to claim 12, wherein a color is a filter array of a fourth color, a first color, and a second color.
において前記複数個のセンサ部から読み出された列方向
に隣り合う2画素の信号電荷を加算することを特徴とす
る請求項13記載の固体撮像素子の駆動方法。14. The method according to claim 1, wherein in each of the first and second groups of vertical transfer units, signal charges of two pixels adjacent in the column direction read from the plurality of sensor units are added. 14. A method for driving a solid-state imaging device according to item 13.
方法において、 一列おきでかつ一行おきに位置するセンサ部群および他
の一列おきでかつ他の一行おきに位置するセンサ部群の
各信号電荷と、一列おきでかつ他の一行おきに位置する
センサ部群および他の一列おきでかつ一行おきに位置す
るセンサ部群の各信号電荷とを独立に読み出すことを特
徴とする固体撮像素子の駆動方法。15. The method of driving a solid-state imaging device according to claim 13, wherein each signal of a sensor group located in every other column and every other row and a sensor group located in every other row and every other row. A solid-state imaging device, wherein the charge and the signal charges of the sensor units located in every other row and every other row and the sensor units located in every other column and every other row are read out independently. Drive method.
行うことによって行方向の信号電荷の加算を行うことを
特徴とする請求項15記載の固体撮像素子の駆動方法。16. The driving method for a solid-state imaging device according to claim 15, wherein in the horizontal transfer unit, signal charges in the row direction are added by performing a bit shift.
間引くことによって列方向の信号電荷の加算を行うこと
を特徴とする請求項15記載の固体撮像素子の駆動方
法。17. The method according to claim 15, wherein the charge detection section adds the signal charges in the column direction by thinning out the reset operation.
うち、一行おきに位置するセンサ部群の各信号電荷を一
列おきごとに配される第1の転送部群に、他の一行おき
に位置するセンサ部群の各信号電荷を他の一列おきごと
に配される第2の転送部群に読み出し、前記第1,第2
の転送部群の各々において前記複数個のセンサ部から読
み出された列方向に隣り合う2画素の信号電荷を加算し
て出力可能な固体撮像素子と、 静止画モードと動画モードとを択一的に設定可能な撮像
モード設定手段と、 前記撮像モード設定手段によって設定された撮像モード
に応じて前記固体撮像素子を駆動する駆動手段と、 前記固体撮像素子の出力信号を処理する信号処理手段と
を備えたことを特徴とするカメラシステム。18. A plurality of sensor units arranged in a matrix, each signal charge of a sensor unit group located in every other row is transferred to a first transfer unit group arranged in every other column, and the other signal charges are added to another row. The signal charges of the sensor units located at every other row are read out to the second transfer unit group arranged at every other row, and the first and second signal charges are read out.
A solid-state imaging device capable of adding and outputting signal charges of two pixels adjacent in the column direction read from the plurality of sensor units in each of the transfer unit groups, and selecting a still image mode or a moving image mode Image-pickup mode setting means that can be set as desired; driving means for driving the solid-state image sensor according to the image-pickup mode set by the image-pickup mode setting means; A camera system comprising:
ンサ部の各々に対応して配されるとともに、行方向にお
いて同一色が2画素ごとに繰り返されるカラーコーディ
ングのカラーフィルタを有することを特徴とする請求項
18記載のカメラシステム。19. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the solid-state imaging device is provided corresponding to each of the plurality of sensor units, and has a color filter of a color coding in which the same color is repeated for every two pixels in a row direction. 19. The camera system according to claim 18, wherein
素繰り返しの4色フィルタを有し、1行おきに第1色、
第2色、第3色、第4色を配した場合、他の一行は第3
色も第4色、第1色、第2色となるフィルタ配列である
ことを特徴とする請求項19記載のカメラシステム。20. The color filter has a four-color filter in which four pixels are repeated in a row direction, and the first color is provided every other row.
When the second color, the third color, and the fourth color are arranged, the other line is the third color.
20. The camera system according to claim 19, wherein the color is a filter arrangement of a fourth color, a first color, and a second color.
撮像素子の各行ごとに信号を得るプログレッシブ動作モ
ードをも択一的に設定可能であり、 前記信号処理手段は、前記撮像モード設定手段によって
プログレッシブ動作モードが設定されたとき、前記固体
撮像素子から出力される信号を奇数ビットと偶数ビット
に分離し、一行おきの信号と他の一行おきの信号とを独
立に処理することを特徴とする請求項18記載のカメラ
システム。21. The imaging mode setting means can alternatively set a progressive operation mode for obtaining a signal for each row of the solid-state imaging device. The signal processing means is configured to be progressive by the imaging mode setting means. When an operation mode is set, a signal output from the solid-state imaging device is separated into odd bits and even bits, and a signal on every other row and a signal on every other row are independently processed. Item 19. The camera system according to Item 18.
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