JP2666398B2 - 固体撮像素子及びその駆動方法 - Google Patents
固体撮像素子及びその駆動方法Info
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- JP2666398B2 JP2666398B2 JP63193826A JP19382688A JP2666398B2 JP 2666398 B2 JP2666398 B2 JP 2666398B2 JP 63193826 A JP63193826 A JP 63193826A JP 19382688 A JP19382688 A JP 19382688A JP 2666398 B2 JP2666398 B2 JP 2666398B2
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 83
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 75
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体基板上に多数の光電変換領域及び各
領域の信号を取出す手段を集積化したCCD固体撮像素子
及びその駆動方法に関する。
領域の信号を取出す手段を集積化したCCD固体撮像素子
及びその駆動方法に関する。
従来の水平インタライン転送CCD固体撮像素子に於い
ては、二次元状に配列された光変換領域により光電変換
された信号電荷を外部へ転送する転送部が光電変換領域
に隣接する水平CCDシフトレジスタ群と該シフトレジス
タ群の一端に接続する垂直CCDシフトレジスタにより構
成され、一水平走査毎に該水平走査に対応する光電変換
領域の水平列のみを、該光電変換領域に隣接する水平CC
Dシフトレジスタに移送している。
ては、二次元状に配列された光変換領域により光電変換
された信号電荷を外部へ転送する転送部が光電変換領域
に隣接する水平CCDシフトレジスタ群と該シフトレジス
タ群の一端に接続する垂直CCDシフトレジスタにより構
成され、一水平走査毎に該水平走査に対応する光電変換
領域の水平列のみを、該光電変換領域に隣接する水平CC
Dシフトレジスタに移送している。
従来の水平インタライン転送CCD固体撮像素子に於い
ては、信号電荷の蓄積期間が各水平走査線毎にずれてい
る、すなわち各水平走査線毎に撮像期間が異なるため
に、被写体が水平方向の速度成分を有している場合、水
平走査線間で被写体の水平方向の位置が異なり、動く被
写体の全体撮像画像に歪みを生じるという問題があっ
た。本発明の目的は動く被写体の撮像画像のかかる歪み
を抑制する固体撮像素子とその駆動方法を提供すること
にある。
ては、信号電荷の蓄積期間が各水平走査線毎にずれてい
る、すなわち各水平走査線毎に撮像期間が異なるため
に、被写体が水平方向の速度成分を有している場合、水
平走査線間で被写体の水平方向の位置が異なり、動く被
写体の全体撮像画像に歪みを生じるという問題があっ
た。本発明の目的は動く被写体の撮像画像のかかる歪み
を抑制する固体撮像素子とその駆動方法を提供すること
にある。
本願の第１の発明が提供する手段の要旨は、二次元状
に配列された光電変換領域に隣接する水平CCDシフトレ
ジスタ群を構成する各水平CCDシフトレジスタの転送電
極が各水平CCDシフトレジスト毎に独立に形成され、各
々の水平CCDシフトレジスタが独立に駆動できる構成で
ある。
に配列された光電変換領域に隣接する水平CCDシフトレ
ジスタ群を構成する各水平CCDシフトレジスタの転送電
極が各水平CCDシフトレジスト毎に独立に形成され、各
々の水平CCDシフトレジスタが独立に駆動できる構成で
ある。
本願の別の発明が提供する手段は、上記本願の第１の
発明の固体撮像素子像を駆動する方法であって一般に用
いられている３つの固体撮像素子の駆動方法、すなわ
ち、 （イ）一列置きの光電変換領域の２水平列の信号電荷
が、2:1インターレース走査（ないし、とび越し走査）
において走査する順序が連続する２水平走査線を構成す
る駆動方法（この場合、１水平走査線信号が１水平列の
光電変換領域の信号電荷から構成される）。
発明の固体撮像素子像を駆動する方法であって一般に用
いられている３つの固体撮像素子の駆動方法、すなわ
ち、 （イ）一列置きの光電変換領域の２水平列の信号電荷
が、2:1インターレース走査（ないし、とび越し走査）
において走査する順序が連続する２水平走査線を構成す
る駆動方法（この場合、１水平走査線信号が１水平列の
光電変換領域の信号電荷から構成される）。
（ロ）連続する光電変換領域の２水平列の信号電荷が、
ノンインターレース走査において走査する順序が連続す
る２水平走査線を構成する駆動方法（この場合、１水平
走査線信号が１水平列の光電変換領域の信号電荷から構
成される）。
ノンインターレース走査において走査する順序が連続す
る２水平走査線を構成する駆動方法（この場合、１水平
走査線信号が１水平列の光電変換領域の信号電荷から構
成される）。
（ハ）空間的に連続する４つの光電変換領域の水平列を
順に第１の光電変換領域の水平列、第２の光電変換領域
の水平列、第３の光電変換領域の水平列、第４の光電変
換領域の水平列とする。2:1インターレース走査（ない
し、とび越し走査）において、第１の光電変換領域の水
平列と第２の光電変換領域の水平列との信号電荷の並列
的な和が１水平走査線を構成し、第３の光電変換領域の
水平列と第４の光電変換領域の水平列との信号電荷の並
列的な和が前記１水平走査線の次に走査される１水平走
査線を構成する駆動方法において、（イ）と（ロ）の場
合は、 （１）光電変換領域から水平CCDシフトレジスタ群への
信号電荷の転送をいっせいに行う。
順に第１の光電変換領域の水平列、第２の光電変換領域
の水平列、第３の光電変換領域の水平列、第４の光電変
換領域の水平列とする。2:1インターレース走査（ない
し、とび越し走査）において、第１の光電変換領域の水
平列と第２の光電変換領域の水平列との信号電荷の並列
的な和が１水平走査線を構成し、第３の光電変換領域の
水平列と第４の光電変換領域の水平列との信号電荷の並
列的な和が前記１水平走査線の次に走査される１水平走
査線を構成する駆動方法において、（イ）と（ロ）の場
合は、 （１）光電変換領域から水平CCDシフトレジスタ群への
信号電荷の転送をいっせいに行う。
（２）垂直CCDシフトレジスタと各水平CCDシフトレジス
タとを水平走査線の走査速度に同期した速度で駆動す
る。
タとを水平走査線の走査速度に同期した速度で駆動す
る。
（３）（イ）の場合の光電変換領域の２水平列と、
（ハ）の場合の第１の光電変換領域の水平列と第３の光
電変換領域の水平列、および第２の光電変換領域の水平
列と第４の光電変換領域の水平列の、各２水平列間でこ
れらに対応する水平CCDシフトレジスタの駆動を開始す
る水平転送開始時刻の間隔を、 水平走査線群の走査する順序が垂直CCDシフトレジス
タの転送方向と同方向の場合はそれぞれ１水平走査期間
に、該２水平列のうち先に走査する水平走査線の水平列
に対応する垂直CCDシフトレジスタ内の位置から該２水
平列のうち次に走査する水平列に対応する垂直CCDシフ
トレジスタ内の位置まで垂直CCDシフトレジスタが信号
を転送するのに要する時間を加えた時間とし、 水平走査線群の走査する順序が垂直CCDシフトレジス
タの転送方向と逆方向の場合はそれぞれ１水平走査期間
に、該２水平列のうち後に走査する水平走査線の水平列
に対応する垂直CCDシフトレジスタ内の位置から該２水
平列のうち先に走査する水平走査線の水平列に対応する
垂直CCDシフトレジスタ内の位置まで垂直CCDシフトレジ
スタが信号を転送するのに要する時間を差し引いた時間
とする。
（ハ）の場合の第１の光電変換領域の水平列と第３の光
電変換領域の水平列、および第２の光電変換領域の水平
列と第４の光電変換領域の水平列の、各２水平列間でこ
れらに対応する水平CCDシフトレジスタの駆動を開始す
る水平転送開始時刻の間隔を、 水平走査線群の走査する順序が垂直CCDシフトレジス
タの転送方向と同方向の場合はそれぞれ１水平走査期間
に、該２水平列のうち先に走査する水平走査線の水平列
に対応する垂直CCDシフトレジスタ内の位置から該２水
平列のうち次に走査する水平列に対応する垂直CCDシフ
トレジスタ内の位置まで垂直CCDシフトレジスタが信号
を転送するのに要する時間を加えた時間とし、 水平走査線群の走査する順序が垂直CCDシフトレジス
タの転送方向と逆方向の場合はそれぞれ１水平走査期間
に、該２水平列のうち後に走査する水平走査線の水平列
に対応する垂直CCDシフトレジスタ内の位置から該２水
平列のうち先に走査する水平走査線の水平列に対応する
垂直CCDシフトレジスタ内の位置まで垂直CCDシフトレジ
スタが信号を転送するのに要する時間を差し引いた時間
とする。
の３つのプロセスを有することを特徴とした構成になっ
ており、（ハ）の場合は上記（１）〜（３）に加えて、 （４）第１の光電変換領域の水平列又は第３の光電変換
領域の水平列の水平転送開始時刻が第２の光電変換領域
の水平列、第４の光電変換領域の水平列の水平転送開始
時刻に対して、 水平走査線群の走査する順序が垂直CCDシフトレジス
タの転送方向と同方向の場合には第１の光電変換領域の
水平列と第２の光電変換領域の水平列に対応する各垂直
CCDシフトレジスタ内の位置間又は第３の光電変換領域
の水平列と第４の光電変換領域の水平列に対応する各垂
直CCDシフトレジスタ内の位置間を垂直CCDシフトレジス
タが信号を転送するのに要する時間だけ先行し、 水平走査線群の走査する順序が垂直CCDシフトレジス
タの転送方向と逆方向の場合には該時間だけ遅延してい
ること をも有することを特徴とする構成になっている。
ており、（ハ）の場合は上記（１）〜（３）に加えて、 （４）第１の光電変換領域の水平列又は第３の光電変換
領域の水平列の水平転送開始時刻が第２の光電変換領域
の水平列、第４の光電変換領域の水平列の水平転送開始
時刻に対して、 水平走査線群の走査する順序が垂直CCDシフトレジス
タの転送方向と同方向の場合には第１の光電変換領域の
水平列と第２の光電変換領域の水平列に対応する各垂直
CCDシフトレジスタ内の位置間又は第３の光電変換領域
の水平列と第４の光電変換領域の水平列に対応する各垂
直CCDシフトレジスタ内の位置間を垂直CCDシフトレジス
タが信号を転送するのに要する時間だけ先行し、 水平走査線群の走査する順序が垂直CCDシフトレジス
タの転送方向と逆方向の場合には該時間だけ遅延してい
ること をも有することを特徴とする構成になっている。
光電変換領域での信号電荷の蓄積期間は、光電変換領
域から水平CCDシフトレジスタへの信号電荷の転送時刻
から次の該転送時刻までである。従来の水平インタライ
ン転送CCD固体撮像素子に於いては、信号電荷の蓄積期
間が各水平走査線毎にずれている。すなわち各水平走査
線毎に撮像期間が異なるために、被写体が水平方向の速
度成分を有している場合、水平走査線間での被写体の水
平方向の位置が異なり、動く被写体の全体撮像画像に歪
みを生じる。これに対し本発明では、光電変換領域から
水平CCDシフトレジスタ群への信号電荷の転送をいっせ
いに行うので、全光電変換領域での信号電荷の蓄積が同
一期間に行われ、従来のような動く被写体の撮像画像の
歪みを生じることがない。水平CCDシフトレジスタ群へ
転送された信号電荷は、各水平CCDシフトレジスタが各
々独立に駆動できるので、水平CCDシフトレジスタ群の
うち１水平走査線に対応する水平CCDシフトレジスタだ
けと垂直CCDシフトレジスタとを水平走査線の走査速度
に同期した速度で駆動し、該水平CCDシフトレジスタに
蓄積された信号電荷を垂直CCDシフトレジスタに転送し
出力できる。
域から水平CCDシフトレジスタへの信号電荷の転送時刻
から次の該転送時刻までである。従来の水平インタライ
ン転送CCD固体撮像素子に於いては、信号電荷の蓄積期
間が各水平走査線毎にずれている。すなわち各水平走査
線毎に撮像期間が異なるために、被写体が水平方向の速
度成分を有している場合、水平走査線間での被写体の水
平方向の位置が異なり、動く被写体の全体撮像画像に歪
みを生じる。これに対し本発明では、光電変換領域から
水平CCDシフトレジスタ群への信号電荷の転送をいっせ
いに行うので、全光電変換領域での信号電荷の蓄積が同
一期間に行われ、従来のような動く被写体の撮像画像の
歪みを生じることがない。水平CCDシフトレジスタ群へ
転送された信号電荷は、各水平CCDシフトレジスタが各
々独立に駆動できるので、水平CCDシフトレジスタ群の
うち１水平走査線に対応する水平CCDシフトレジスタだ
けと垂直CCDシフトレジスタとを水平走査線の走査速度
に同期した速度で駆動し、該水平CCDシフトレジスタに
蓄積された信号電荷を垂直CCDシフトレジスタに転送し
出力できる。
一般に用いられている走査方法には、走査する順序が
連続する２水平走査線が一列置きの水平走査線である方
式としては、１水平走査線信号が光電変換領域の１水平
列の信号から形成されるフィールド蓄積モード・インタ
ーレース走査方式や、１水平走査線信号が光電変換領域
の隣接する２水平列の信号の並列的な和から形成される
フレーム蓄積モード・インターレース走査方式が有り、
走査する順序が連続する２水平走査線が連続する２水平
列から形成される方式としてノンインターレース走査方
式が有る。フレーム蓄積モード・インターレース走査方
式は空間的に連続する第１の水平列、第２図の水平列、
第３の水平列、第４の水平列から形成される。１水平走
査線信号が光電変換領域の１水平列の信号から形成され
るフィールド蓄積モード・インターレース走査方式が前
記問題点を解決するための手段で述べた（イ）の場合、
ノンインターレース走査方式が前記問題点を解決するた
めの手段で述べた（ロ）の場合、１水平走査線信号が光
電変換領域の隣接する２水平列の信号の並列的な和から
形成されるフレーム蓄積モード・インターレース走査方
式が前記問題点を解決するための手段で述べた（ハ）の
場合となる。
連続する２水平走査線が一列置きの水平走査線である方
式としては、１水平走査線信号が光電変換領域の１水平
列の信号から形成されるフィールド蓄積モード・インタ
ーレース走査方式や、１水平走査線信号が光電変換領域
の隣接する２水平列の信号の並列的な和から形成される
フレーム蓄積モード・インターレース走査方式が有り、
走査する順序が連続する２水平走査線が連続する２水平
列から形成される方式としてノンインターレース走査方
式が有る。フレーム蓄積モード・インターレース走査方
式は空間的に連続する第１の水平列、第２図の水平列、
第３の水平列、第４の水平列から形成される。１水平走
査線信号が光電変換領域の１水平列の信号から形成され
るフィールド蓄積モード・インターレース走査方式が前
記問題点を解決するための手段で述べた（イ）の場合、
ノンインターレース走査方式が前記問題点を解決するた
めの手段で述べた（ロ）の場合、１水平走査線信号が光
電変換領域の隣接する２水平列の信号の並列的な和から
形成されるフレーム蓄積モード・インターレース走査方
式が前記問題点を解決するための手段で述べた（ハ）の
場合となる。
前記、問題点を解決するための手段で示した特徴点
（２），（３）により各光電変換領域から蓄積時間の等
しい信号を、通常のテレビジョンの映像信号と同一の時
系列形式で取り出すことができる。即ち各水平走査線信
号が出力部に到達するまでに垂直CCDシフトレジスタで
生じる各水平走査線信号の転送時間差を補正して、テレ
ビジョン側で要求される映像信号と同じ長さの水平走査
線信号期間と水平ブランキング期間にすることができ
る。更に、フレーム蓄積モード・インターレース走査方
式では、問題点を解決するための手段で示した特徴点
（４）によって、１水平走査線信号を形成する隣接する
２水平列の光電変換領域の信号を垂直CCDシフトレジス
タ内で加算する際に、該２水平列間の水平方向の位置を
一致させて並列的に加算することができる。
（２），（３）により各光電変換領域から蓄積時間の等
しい信号を、通常のテレビジョンの映像信号と同一の時
系列形式で取り出すことができる。即ち各水平走査線信
号が出力部に到達するまでに垂直CCDシフトレジスタで
生じる各水平走査線信号の転送時間差を補正して、テレ
ビジョン側で要求される映像信号と同じ長さの水平走査
線信号期間と水平ブランキング期間にすることができ
る。更に、フレーム蓄積モード・インターレース走査方
式では、問題点を解決するための手段で示した特徴点
（４）によって、１水平走査線信号を形成する隣接する
２水平列の光電変換領域の信号を垂直CCDシフトレジス
タ内で加算する際に、該２水平列間の水平方向の位置を
一致させて並列的に加算することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施例について詳細に
説明する。第１図は第１の発明を適用した水平インター
ライン転送方式による固体撮像素子の概略図である。こ
の固体撮像素子は、光電変換領域１が水平及び垂直方向
に配列され、それぞれ、共通の水平ライン上の光電変換
領域１に対応して共通に設けられた水平CCDシフトレジ
スタ２と各水平CCDシフトレジスタ２に対して共通に設
けられた垂直CCDシフトレジスタ３が設けられている。
水平CCDシフトレジスタ群を構成する各水平CCDシフトレ
ジスタ２は独立に駆動できるシフトレジスタ、すなわ
ち、各水平CCDシフトレジスタの転送電極（図示省略）
が各水平CCDをシフトレジスタ毎に各々独立に形成され
ているシフトレジスタであり、水平CCDシフトレジスタ
走査回路４に接続されている。図面上でCCDシフトレジ
スタ2,3の転送電極は省略した。
説明する。第１図は第１の発明を適用した水平インター
ライン転送方式による固体撮像素子の概略図である。こ
の固体撮像素子は、光電変換領域１が水平及び垂直方向
に配列され、それぞれ、共通の水平ライン上の光電変換
領域１に対応して共通に設けられた水平CCDシフトレジ
スタ２と各水平CCDシフトレジスタ２に対して共通に設
けられた垂直CCDシフトレジスタ３が設けられている。
水平CCDシフトレジスタ群を構成する各水平CCDシフトレ
ジスタ２は独立に駆動できるシフトレジスタ、すなわ
ち、各水平CCDシフトレジスタの転送電極（図示省略）
が各水平CCDをシフトレジスタ毎に各々独立に形成され
ているシフトレジスタであり、水平CCDシフトレジスタ
走査回路４に接続されている。図面上でCCDシフトレジ
スタ2,3の転送電極は省略した。
第２図は特願昭61−251191号明細書に示した従来例の
概略図である。この固体撮像素子は、光電変換領域21が
水平及び垂直方向に配列され、それぞれ、共通の水平ラ
イン上の光電変換領域21に対応して共通に設けられた水
平CCDシフトレジスタ22と各水平CCDシフトレジスタ22に
対して共通に設けられた垂直CCDシフトレジスタ23が設
けられている。共通の水平ライン上の光電変換領域21と
それらに対応して共通に設けられた水平CCDシフトレジ
スタ22との間のトランスファゲート領域の上にトランス
ファゲート電極24、水平CCDシフトレジスタ22と垂直CCD
シフトレジスタ23との間の領域上に水平垂直転送ゲート
電極25が設けられ、トランスファゲート電極24、水平垂
直転送ゲート電極25はそれぞれトランスファゲート電極
走査回路26、水平垂直転送ゲート電極走査回路27に接続
されている。各水平CCDシフトレジスタ22の転送電極
（図示省略）は全ての水平CCDをシフトレジスタに共通
に形成されている。図面上でCCDシフトレジスタ22,23の
転送電極は省略した。
概略図である。この固体撮像素子は、光電変換領域21が
水平及び垂直方向に配列され、それぞれ、共通の水平ラ
イン上の光電変換領域21に対応して共通に設けられた水
平CCDシフトレジスタ22と各水平CCDシフトレジスタ22に
対して共通に設けられた垂直CCDシフトレジスタ23が設
けられている。共通の水平ライン上の光電変換領域21と
それらに対応して共通に設けられた水平CCDシフトレジ
スタ22との間のトランスファゲート領域の上にトランス
ファゲート電極24、水平CCDシフトレジスタ22と垂直CCD
シフトレジスタ23との間の領域上に水平垂直転送ゲート
電極25が設けられ、トランスファゲート電極24、水平垂
直転送ゲート電極25はそれぞれトランスファゲート電極
走査回路26、水平垂直転送ゲート電極走査回路27に接続
されている。各水平CCDシフトレジスタ22の転送電極
（図示省略）は全ての水平CCDをシフトレジスタに共通
に形成されている。図面上でCCDシフトレジスタ22,23の
転送電極は省略した。
従来例では、トランスファゲート電極24、水平垂直転
送ゲート電極25、トランスファゲート電極走査回路26、
水平垂直転送ゲート電極走査回路27を用いて、１水平走
査線毎に該水平走査線に対応する光電変換領域21の信号
を水平CCDシフトレジスタ22に転送、垂直CCDシフトレジ
スタ23を通して出力していた。この従来例では、信号電
荷の蓄積期間が各水平走査線毎にずれており、動く被写
体を撮影した場合、画像が歪むという問題があった。こ
れに対し本発明では、光電変換領域１から水平CCDシフ
トレジスタ２への信号電荷の転送をいっせいに行うの
で、全光電変換領域での信号電荷の蓄積が同一期間に行
われ、動く被写体を撮影しても歪みの少ない画像を得る
ことができた。
送ゲート電極25、トランスファゲート電極走査回路26、
水平垂直転送ゲート電極走査回路27を用いて、１水平走
査線毎に該水平走査線に対応する光電変換領域21の信号
を水平CCDシフトレジスタ22に転送、垂直CCDシフトレジ
スタ23を通して出力していた。この従来例では、信号電
荷の蓄積期間が各水平走査線毎にずれており、動く被写
体を撮影した場合、画像が歪むという問題があった。こ
れに対し本発明では、光電変換領域１から水平CCDシフ
トレジスタ２への信号電荷の転送をいっせいに行うの
で、全光電変換領域での信号電荷の蓄積が同一期間に行
われ、動く被写体を撮影しても歪みの少ない画像を得る
ことができた。
第３図は、本発明の駆動方法を説明するための第１図
の部分図である。第３図の例では水平CCDシフトレジス
タ２と垂直CCDシフトレジスタ３とは２相駆動でφ１と
φ２との２つのクロックパルスにより垂直CCDシフトレ
ジスタと各水平CCDシフトレジスタとが水平走査線の走
査速度に同期した速度で駆動される。第４図はフィール
ド蓄積モード・インターレース走査方式の場合の実施例
で光電変換領域１から水平CCDシフトレジスタ２への転
送後の駆動方法を示すタイムチャートであり、TH,THB,T
Vはそれぞれ水平走査期間、水平ブランキング期間、ｎ
行目と（ｎ＋２）行目の水平列に対応する各垂直CCDシ
フトレジスタ内の位置間を垂直CCDシフトレジスタが信
号を転送するのに要する時間、またtn,tn+2はそれぞれ
ｎ行目と（ｎ＋２）行目の水平列に対応する水平CCDシ
フトレジスタの駆動開始時刻である。また、第５図
（ａ）〜（ｄ）は、第４図の〜の各時点での信号の
転送状態を模式的に示したものである。問題点を解決す
るための手段で示した特徴点（３）で述べた様に、ｎ行
目と（ｎ＋２）行目の水平列に対応する水平CCDシフト
レジスタの駆動開始時刻の間隔を（TH＋TV）とすること
によって、第５図（ｄ）に示されるように（ｎ＋２）行
目の水平走査信号がｎ行目の水平走査信号の先頭からTH
の時間後に終る水平ブランキング期間に連続し、水平走
査信号の周期がTHになっている。
の部分図である。第３図の例では水平CCDシフトレジス
タ２と垂直CCDシフトレジスタ３とは２相駆動でφ１と
φ２との２つのクロックパルスにより垂直CCDシフトレ
ジスタと各水平CCDシフトレジスタとが水平走査線の走
査速度に同期した速度で駆動される。第４図はフィール
ド蓄積モード・インターレース走査方式の場合の実施例
で光電変換領域１から水平CCDシフトレジスタ２への転
送後の駆動方法を示すタイムチャートであり、TH,THB,T
Vはそれぞれ水平走査期間、水平ブランキング期間、ｎ
行目と（ｎ＋２）行目の水平列に対応する各垂直CCDシ
フトレジスタ内の位置間を垂直CCDシフトレジスタが信
号を転送するのに要する時間、またtn,tn+2はそれぞれ
ｎ行目と（ｎ＋２）行目の水平列に対応する水平CCDシ
フトレジスタの駆動開始時刻である。また、第５図
（ａ）〜（ｄ）は、第４図の〜の各時点での信号の
転送状態を模式的に示したものである。問題点を解決す
るための手段で示した特徴点（３）で述べた様に、ｎ行
目と（ｎ＋２）行目の水平列に対応する水平CCDシフト
レジスタの駆動開始時刻の間隔を（TH＋TV）とすること
によって、第５図（ｄ）に示されるように（ｎ＋２）行
目の水平走査信号がｎ行目の水平走査信号の先頭からTH
の時間後に終る水平ブランキング期間に連続し、水平走
査信号の周期がTHになっている。
第６図は第２の発明のフレーム蓄積モード・インター
レース走査方式の場合の実施例で、駆動方法を示すタイ
ムチャートである。また、第７図（ａ）〜（ｃ）は、第
６図の〜の各時点での信号の転送状態を模式的に示
したものである。問題点を解決するための手段で示した
特徴点（４）で述べた様に、ｎ行目の水平CCDシフトレ
ジスタの駆動開示時刻を（ｎ＋１）行目のそれよりも、
ｎ行目と（ｎ＋１）行目の水平列に対応する各垂直CCD
シフトレジスタ内の位置間を垂直CCDシフトレジスタが
信号を転送するのに要する時間（この例ではクロックパ
ルスφ１又はφ２の１周期）だけ先行させることによっ
て（第７図（ａ））、１水平走査線信号を形成するｎ行
目と（ｎ＋１）行目の２水平列の光電変換領域の信号を
垂直CCDシフトレジスタ内で加算する際に、該２水平列
間の水平方向の位置を一致させて並列的に加算すること
ができる（第７図（ｂ），（ｃ））。
レース走査方式の場合の実施例で、駆動方法を示すタイ
ムチャートである。また、第７図（ａ）〜（ｃ）は、第
６図の〜の各時点での信号の転送状態を模式的に示
したものである。問題点を解決するための手段で示した
特徴点（４）で述べた様に、ｎ行目の水平CCDシフトレ
ジスタの駆動開示時刻を（ｎ＋１）行目のそれよりも、
ｎ行目と（ｎ＋１）行目の水平列に対応する各垂直CCD
シフトレジスタ内の位置間を垂直CCDシフトレジスタが
信号を転送するのに要する時間（この例ではクロックパ
ルスφ１又はφ２の１周期）だけ先行させることによっ
て（第７図（ａ））、１水平走査線信号を形成するｎ行
目と（ｎ＋１）行目の２水平列の光電変換領域の信号を
垂直CCDシフトレジスタ内で加算する際に、該２水平列
間の水平方向の位置を一致させて並列的に加算すること
ができる（第７図（ｂ），（ｃ））。
上述したような本発明の固体撮像素子とその駆動方法
によれば、動く被写体を撮像した場合も、画像が歪まな
い。
によれば、動く被写体を撮像した場合も、画像が歪まな
い。
第１図は本発明の第１の発明を適用した水平インターラ
イン転送方式による固体撮像素子の概略図、第２図は従
来の水平インターライン転送方式による固体撮像素子の
概略図、第３図は、本発明の駆動方法の発明の実施例を
説明するための第１図の部分図、第４図は本発明をフィ
ールド蓄積モード・インターレース走査方式に適用した
場合のタイムチャート、第５図（ａ）〜（ｄ）は、第４
図の〜の各時点での信号の転送状態を示す模式図、
第６図は本発明をフレーム蓄積モード・インターレース
走査方式に適用した場合のタイムチャート、第７図
（ａ）〜（ｃ）は、第６図の〜の各時点での信号の
転送状態を示す模式図である。 1,21……光電変換領域、2,22……水平CCDシフトレジス
タ、3,23……垂直CCDシフトレジスタ、４……水平CCDシ
フトレジスタ走査回路、24……トラスファゲート電極、
25……水平垂直転送ゲート電極、26……トランスファゲ
ート電極走査回路、27……水平垂直転送ゲート電極走査
回路。
イン転送方式による固体撮像素子の概略図、第２図は従
来の水平インターライン転送方式による固体撮像素子の
概略図、第３図は、本発明の駆動方法の発明の実施例を
説明するための第１図の部分図、第４図は本発明をフィ
ールド蓄積モード・インターレース走査方式に適用した
場合のタイムチャート、第５図（ａ）〜（ｄ）は、第４
図の〜の各時点での信号の転送状態を示す模式図、
第６図は本発明をフレーム蓄積モード・インターレース
走査方式に適用した場合のタイムチャート、第７図
（ａ）〜（ｃ）は、第６図の〜の各時点での信号の
転送状態を示す模式図である。 1,21……光電変換領域、2,22……水平CCDシフトレジス
タ、3,23……垂直CCDシフトレジスタ、４……水平CCDシ
フトレジスタ走査回路、24……トラスファゲート電極、
25……水平垂直転送ゲート電極、26……トランスファゲ
ート電極走査回路、27……水平垂直転送ゲート電極走査
回路。
Claims (3)
- 【請求項１】二次元状に配列された光電変換領域と、該
領域により光電変換された信号電荷を外部へ転送する転
送部を有する固体撮像素子に於いて、前記転送部が光電
変換領域に隣接する水平CCDシフトレジスタ群と該シフ
トレジスタ群の一端に接続する垂直CCDシフトレジスタ
により構成されていること、及び該水平CCDシフトレジ
スタ群を構成する各水平CCDシフトレジスタの転送電極
が各水平CCDシフトレジスタ毎に相互に独立に形成され
ていることを特徴とする固体撮像素子。 - 【請求項２】１水平走査線信号が１水平列の光電変換領
域の信号電荷から構成され、一列置きの光電変換領域の
２水平列の信号電荷が、2:1インターレース走査（ない
し、とび越し走査）において走査する順序が連続する２
水平走査線を構成する駆動方法、または、１水平走査線
信号が１水平列の光電変換領域の信号電荷から構成さ
れ、連続する光電変換領域の２水平列の信号電荷が、ノ
ンインターレース走査において走査する順序が連続する
２水平走査線を構成する駆動方法にて請求項１の固体撮
像素子を駆動するに当り、 （ａ）光電変換領域から水平CCDシフトレジスタ群への
信号電荷の転送をいっせいに行うこと、 （ｂ）垂直CCDシフトレジスタと各水平CCDシフトレジス
タとを水平走査線の走査速度に同期した速度で駆動する
こと、 （ｃ）光電変換領域の２水平列間でこれらに対応する水
平CCDシフトレジスタの駆動を開始する水平転送開始時
刻の間隔を、 水平走査群の走査する順序が垂直CCDシフトレジスタ
の転送方向と同方向の場合はそれぞれ１水平走査期間
に、該２水平列のうち先に走査する水平走査線の水平列
に対応する垂直CCDシフトレジスタ内の位置から該２水
平列のうち次に走査する水平列に対応する垂直CCDシフ
トレジスタ内の位置まで垂直CCDシフトレジスタが信号
を転送するのに要する時間を加えた時間とし、 水平走査線群の走査する順序が垂直CCDシフトレジス
タの転送方向と逆方向の場合はそれぞれ１水平走査期間
から、該２水平列のうち後に走査する水平走査線の水平
列に対応する垂直CCDシフトレジスタ内の位置から該２
水平列のうち先に走査する水平走査線の水平列に対応す
る垂直CCDシフトレジスタ内の位置まで垂直CCDシフトレ
ジスタが信号を転送するのに要する時間を差し引いた時
間とすること、 を特徴とする固体撮像素子の駆動方法。 - 【請求項３】空間的に連続する４つの光電変換領域の水
平列を順に第１の光電変換領域の水平列、第２の光電変
換領域の水平列、第３の光電変換領域の水平列、第４の
光電変換領域の水平列とする2:1インターレース走査
（ないし、とび越し走査）において、第１の光電変換領
域の水平列と第２の光電変換領域の水平列との信号電荷
の並列的な和が１水平走査線を構成し、第３の光電変換
領域の水平列と第４の光電変換領域の水平列との信号電
荷の並列的な和が前記１水平走査線の次に走査される１
水平走査線を構成する駆動方法にて請求項１記載の固体
撮像素子を駆動するに当り、 （ａ）光電変換領域から水平CCDシフトレジスタ群への
信号電荷の転送をいっせいに行うこと、 （ｂ）垂直CCDシフトレジスタと各水平CCDシフトレジス
タとを水平走査線の走査速度に同期した速度で駆動する
こと、 （ｃ）第１の光電変換領域の水平列と第３の光電変換領
域の水平列、および第２の光電変換領域の水平列と第４
の光電変換領域の水平列の、各２水平列間でこれらに対
応する水平CCDシフトレジタの駆動を開始する水平転送
開始時刻の間隔を、 水平走査線群の走査する順序が垂直CCDシフトレジス
タの転送方向と同方向の場合はそれぞれ１水平走査期間
に、該２水平列のうち先に走査する水平走査線の水平列
に対応する垂直CCDシフトレジスタ内の位置から該２水
平列のうち次に走査する水平列に対応する垂直CCDシフ
トレジスタ内の位置まで垂直CCDシフトレジスタが信号
を転送するのに要する時間を加えた時間とし、 水平走査線群の走査する順序が垂直CCDシフトレジス
タの転送方向と逆方向の場合はそれぞれ１水平走査期間
から、該２水平列のうち後に走査する水平走査線の水平
列に対応する垂直CCDシフトレジスタ内の位置から該２
水平列のうち先に走査する水平走査線の水平列に対応す
る垂直CCDシフトレジスタ内の位置まで垂直CCDシフトレ
ジスタが信号を転送するのに要する時間を差し引いた時
間とすること、 （ｄ）第１の光電変換領域の水平列又は第３の光電変換
領域の水平列の水平転送開始時刻が第２の光電変換領域
の水平列、第４の光電変換領域の水平列の水平転送開始
時刻に対して、 水平走査線群の走査する順序が垂直CCDシフトレジス
タの転送方向と同方向の場合には第１の光電変換領域の
水平列と第２の光電変換領域の水平列に対応する各垂直
CCDシフトレジスタ内の位置間又は第３の光電変換領域
の水平列と第４の光電変換領域の水平列に対応する各垂
直CCDシフトレジスタ内の位置間を垂直CCDシフトレジス
タが信号を転送するのに要する時間だけ先行し、 水平走査線群の走査する順序が垂直CCDシフトレジス
タの転送方向と逆方向の場合には該時間だけ遅延するこ
と、 を特徴とする固体撮像素子の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63193826A JP2666398B2 (ja) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | 固体撮像素子及びその駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63193826A JP2666398B2 (ja) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | 固体撮像素子及びその駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0242879A JPH0242879A (ja) | 1990-02-13 |
| JP2666398B2 true JP2666398B2 (ja) | 1997-10-22 |
Family
ID=16314391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63193826A Expired - Fee Related JP2666398B2 (ja) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | 固体撮像素子及びその駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2666398B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4858048B2 (ja) * | 2006-09-28 | 2012-01-18 | マツダ株式会社 | 自動車の下部車体構造 |
-
1988
- 1988-08-02 JP JP63193826A patent/JP2666398B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0242879A (ja) | 1990-02-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |