[go: up one dir, main page]

JP6956666B2 - Imaging device, flying object and image sensor driving method - Google Patents

Imaging device, flying object and image sensor driving method Download PDF

Info

Publication number
JP6956666B2
JP6956666B2 JP2018062580A JP2018062580A JP6956666B2 JP 6956666 B2 JP6956666 B2 JP 6956666B2 JP 2018062580 A JP2018062580 A JP 2018062580A JP 2018062580 A JP2018062580 A JP 2018062580A JP 6956666 B2 JP6956666 B2 JP 6956666B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
clock
image sensors
transfer
pixel
given
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018062580A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019176324A (en
Inventor
中西 淳治
健介 和田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2018062580A priority Critical patent/JP6956666B2/en
Publication of JP2019176324A publication Critical patent/JP2019176324A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6956666B2 publication Critical patent/JP6956666B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

本発明は、撮像装置、飛翔体およびイメージセンサ駆動方法に関するものである。 The present invention relates to an image pickup device, a flying object, and an image sensor driving method.

半導体基板上に多数の光検出器をアレイ状に配置し、同一基板上に信号電荷の読出回路および出力アンプを備えたイメージセンサが多数開発されている。リモートセンシングにおいては、光検出器を水平方向であるCT方向に1次元アレイ状に配置したリニアイメージセンサを人工衛星に搭載して、アレイと垂直な方向を衛星の進行方向であるAT方向に一致させることによって地表の2次元画像を撮影する。「CT」は、Cross Trackの略語である。「AT」は、Along Trackの略語である。画像解像度を向上させるには画素ピッチをできるだけ小さくすることが望ましいが、光検出器の面積が縮小する分だけ入射光量が減少し、S/Nが劣化するという課題がある。「S/N」は、Signal−to−Noise ratioの略語である。 Many image sensors have been developed in which a large number of photodetectors are arranged in an array on a semiconductor substrate and a signal charge reading circuit and an output amplifier are provided on the same substrate. In remote sensing, a linear image sensor in which optical detectors are arranged in a one-dimensional array in the CT direction, which is the horizontal direction, is mounted on the artificial satellite, and the direction perpendicular to the array matches the AT direction, which is the traveling direction of the satellite. A two-dimensional image of the ground surface is taken by letting it. "CT" is an abbreviation for Cross Truck. "AT" is an abbreviation for Along Truck. In order to improve the image resolution, it is desirable to make the pixel pitch as small as possible, but there is a problem that the amount of incident light is reduced by the amount that the area of the photodetector is reduced and the S / N is deteriorated. "S / N" is an abbreviation for Signal-to-Noise ratio.

S/Nを改善するための手段としてTDI方式のイメージセンサが開発されている。「TDI」は、Time Delay and Integrationの略語である。TDI方式は、2次元イメージセンサであるFFT型CCDを用い、電荷転送のタイミングを被写体像の移動タイミングに同期させることでS/Nを改善する、CCDイメージセンサの読出方式である。「FFT」は、Full Frame Transferの略語である。「CCD」は、Charge Coupled Deviceの略語である。リモートセンシングの場合、垂直方向の電荷転送を衛星の移動速度に合わせることでTDI動作が実現できる。垂直CCDでK段のTDI動作を行うと、蓄積時間が実効的にK倍となるため、感度がK倍向上し、S/Nは√K倍に改善される。 A TDI type image sensor has been developed as a means for improving S / N. "TDI" is an abbreviation for Time Delivery and Integration. The TDI method is a reading method of a CCD image sensor that uses an FFT type CCD which is a two-dimensional image sensor and improves the S / N by synchronizing the charge transfer timing with the movement timing of the subject image. "FFT" is an abbreviation for Full Frame Transform. "CCD" is an abbreviation for Charge Coupled Device. In the case of remote sensing, TDI operation can be realized by matching the vertical charge transfer with the moving speed of the satellite. When the K-stage TDI operation is performed on the vertical CCD, the accumulation time is effectively K times, so that the sensitivity is improved K times and the S / N is improved √K times.

一般的な2次元イメージセンサの場合、垂直方向の電荷転送は水平ブランキング期間に行われ、水平1ラインの信号読出ごとに1段の垂直転送が行われる。ところが、リモートセンシングに用いるTDI方式リニアイメージセンサにこの駆動方法を適用すると、得られる画像がAT方向にぼける、つまり、MTFが劣化するという課題が生じる。これは、イメージセンサの入射面に投影される被写体像の移動が連続的で滑らかであるのに対し、垂直CCDの電荷転送は段階状であるため、被写体像とCCDポテンシャル井戸との間に最大で1ライン分の乖離が生じることに起因する。その対策として水平転送期間を複数回に分割して垂直転送を行うと、上記の乖離が小さくなりMTF劣化は抑制されるが、垂直転送クロックの干渉によって信号出力にスパイク状のカップリングノイズが重畳するという課題が生じる。「MTF」は、Modulation Transfer Functionの略語である。 In the case of a general two-dimensional image sensor, the charge transfer in the vertical direction is performed during the horizontal blanking period, and one step of vertical transfer is performed for each signal read in one horizontal line. However, when this driving method is applied to the TDI linear image sensor used for remote sensing, there arises a problem that the obtained image is blurred in the AT direction, that is, the MTF is deteriorated. This is because the movement of the subject image projected on the incident surface of the image sensor is continuous and smooth, whereas the charge transfer of the vertical CCD is stepwise, so that it is the maximum between the subject image and the CCD potential well. This is due to the deviation of one line. As a countermeasure, if the horizontal transfer period is divided into multiple times and vertical transfer is performed, the above deviation becomes smaller and MTF deterioration is suppressed, but spike-like coupling noise is superimposed on the signal output due to the interference of the vertical transfer clock. The problem arises. "MTF" is an abbreviation for Modulation Transfer Function.

特許文献1には、複数の垂直転送クロックのうちの2つを互いに逆相で駆動することにより、それぞれの駆動信号に起因するノイズ成分を相殺させる方法が開示されている。 Patent Document 1 discloses a method of canceling a noise component caused by each drive signal by driving two of a plurality of vertical transfer clocks in opposite phases to each other.

画素ピッチを縮小せずに画像解像度を向上させる方法として、特許文献2には、画素ピッチが等しい2本のリニアイメージセンサを用い、これらを互いに1/2画素ピッチだけずらして配置したオーバーサンプリング検出器チップが開示されている。2本のイメージセンサから得た出力信号を画像処理することによって解像度の高い画像が得られる。単純に画素ピッチを縮小する場合に比べ、光検出器の面積が維持されるため感度低下が生じないというメリットがある。オーバーサンプリングによる画像処理では2本のイメージセンサの相対的な位置関係が重要であるため、別々のチップを並べて実装するといった方法では位置精度が不足する。そのため、マスク上のレイアウトパターンを単一のチップ上に作り込むという方法が用いられる。 As a method of improving the image resolution without reducing the pixel pitch, Patent Document 2 uses two linear image sensors having the same pixel pitch, and oversampling detection in which they are arranged so as to be shifted by 1/2 pixel pitch from each other. The vessel chip is disclosed. An image with high resolution can be obtained by image processing the output signals obtained from the two image sensors. Compared with the case of simply reducing the pixel pitch, there is an advantage that the sensitivity does not decrease because the area of the photodetector is maintained. Since the relative positional relationship between the two image sensors is important in image processing by oversampling, the position accuracy is insufficient in the method of mounting different chips side by side. Therefore, a method of creating a layout pattern on a mask on a single chip is used.

特開2007−097018号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-097018 特表平10−508172号公報Special Table No. 10-508172

特許文献1に記載された駆動方法によると、垂直転送クロックの干渉によるカップリングノイズは低減されるものの、垂直CCDが転送できる電荷の最大量、すなわち、画素飽和電荷量が減少し、ダイナミックレンジが小さくなるという課題がある。 According to the driving method described in Patent Document 1, although the coupling noise due to the interference of the vertical transfer clock is reduced, the maximum amount of charge that can be transferred by the vertical CCD, that is, the pixel saturation charge amount is reduced, and the dynamic range is increased. There is a problem of becoming smaller.

特許文献2に記載されたオーバーサンプリング検出器チップでは、CCDを2本配置するため、垂直転送クロックの干渉の影響が倍増してカップリングノイズがさらに増大するという課題がある。 In the oversampling detector chip described in Patent Document 2, since two CCDs are arranged, there is a problem that the influence of the interference of the vertical transfer clock is doubled and the coupling noise is further increased.

本発明は、TDI方式のイメージセンサを2つ用いる構成において、画素飽和電荷量を減少させることなく、転送クロックの干渉の影響により発生するカップリングノイズを低減することを目的とする。 An object of the present invention is to reduce coupling noise generated by the influence of transfer clock interference without reducing the amount of pixel saturation charge in a configuration using two TDI type image sensors.

本発明の一態様に係る撮像装置は、
立ち上がりから立ち下がりまでの期間が立ち下がりから立ち上がりまでの期間よりも長い転送クロックが与えられ、画素群で光電変換により得た電荷の時間遅延積分と画素間での前記電荷の転送とを、与えられた転送クロックに応じて行うことで、個別の画像信号を生成する2つのイメージセンサと、
前記転送クロックとして第1クロックを前記2つのイメージセンサの一方に与え、前記転送クロックとして、立ち下がりのタイミングが前記第1クロックの立ち上がりのタイミングと一致する第2クロックを前記2つのイメージセンサの他方に与えることで、前記2つのイメージセンサを駆動する駆動部と
を備える。
The imaging device according to one aspect of the present invention is
A transfer clock in which the period from the rising edge to the falling edge is longer than the period from the falling edge to the rising edge is given, and the time-delayed integral of the charge obtained by photoelectric conversion in the pixel group and the transfer of the charge between the pixels are given. Two image sensors that generate individual image signals by performing according to the transferred transfer clock,
A first clock is given to one of the two image sensors as the transfer clock, and a second clock whose falling timing coincides with the rising timing of the first clock is given to one of the two image sensors as the transfer clock. A drive unit for driving the two image sensors is provided.

本発明では、立ち上がりから立ち下がりまでの期間が立ち下がりから立ち上がりまでの期間よりも長い転送クロックが2つのイメージセンサに与えられる。2つのイメージセンサの一方に与えられるクロックの立ち上がりのタイミングと、2つのイメージセンサの他方に与えられるクロックの立ち下がりのタイミングとが一致する。そのため、本発明によれば、TDI方式のイメージセンサを2つ用いる構成において、画素飽和電荷量を減少させることなく、転送クロックの干渉の影響により発生するカップリングノイズを低減することができる。 In the present invention, the two image sensors are provided with a transfer clock in which the period from the rising edge to the falling edge is longer than the period from the falling edge to the rising edge. The rising timing of the clock given to one of the two image sensors coincides with the falling timing of the clock given to the other of the two image sensors. Therefore, according to the present invention, in a configuration using two TDI type image sensors, it is possible to reduce the coupling noise generated due to the influence of the interference of the transfer clock without reducing the pixel saturation charge amount.

実施の形態1に係る撮像装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the image pickup apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るTDI方式リニアイメージセンサの構成を示す素子平面図。The element plan view which shows the structure of the TDI type linear image sensor which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るTDI方式リニアイメージセンサの、2本のCCDの画素アレイの配置を示す素子平面図。The element plan view which shows the arrangement of the pixel array of two CCDs of the TDI system linear image sensor which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るTDI方式リニアイメージセンサの垂直転送クロックのタイミングを模式的に示すタイミング図。FIG. 6 is a timing diagram schematically showing the timing of the vertical transfer clock of the TDI system linear image sensor according to the first embodiment. 実施の形態1に係るTDI方式リニアイメージセンサの駆動クロックのタイミングを示すタイミング図。The timing diagram which shows the timing of the drive clock of the TDI system linear image sensor which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るTDI方式リニアイメージセンサの、2本のCCDの画素アレイ上でのポテンシャル井戸の形成位置を示す図。The figure which shows the formation position of the potential well on the pixel array of two CCDs of the TDI type linear image sensor which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るオーバーサンプリングによる高解像度化方法を説明するための図。The figure for demonstrating the method of increasing the resolution by oversampling which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態2に係るTDI方式リニアイメージセンサの垂直転送クロックのタイミングを模式的に示すタイミング図。FIG. 6 is a timing diagram schematically showing the timing of the vertical transfer clock of the TDI type linear image sensor according to the second embodiment. 実施の形態3に係るTDI方式リニアイメージセンサの、2本のCCDの画素アレイの配置を示す素子平面図。The element plan view which shows the arrangement of the pixel array of two CCDs of the TDI system linear image sensor which concerns on Embodiment 3. FIG. 比較例に係るTDI方式リニアイメージセンサの素子全体の平面構造を示すレイアウト図。The layout diagram which shows the planar structure of the whole element of the TDI system linear image sensor which concerns on a comparative example. 比較例に係るTDI方式リニアイメージセンサの画素領域の一部を拡大したレイアウト図。The layout diagram which enlarged a part of the pixel area of the TDI system linear image sensor which concerns on a comparative example. 比較例に係るTDI方式リニアイメージセンサの4相駆動CCDの転送方向に沿った断面構造の模式図と、転送チャネルのポテンシャル変化の様子とを時系列に表した図。The figure which showed the schematic diagram of the cross-sectional structure along the transfer direction of the 4-phase drive CCD of the TDI system linear image sensor which concerns on a comparative example, and the state of the potential change of a transfer channel in time series. 比較例に係るTDI方式リニアイメージセンサの4相駆動CCDに与えられるクロックの波形を示す図。The figure which shows the waveform of the clock given to the 4-phase drive CCD of the TDI system linear image sensor which concerns on a comparative example. 図12に対応し、転送クロックにおいて時刻t1から時刻t3の期間を拡大して示した図。FIG. 12 is an enlarged view showing the period from time t1 to time t3 in the transfer clock corresponding to FIG. 図13に対応し、転送クロックにおいて時刻t1から時刻t3の期間を拡大して示した図。FIG. 13 is an enlarged view showing a period from time t1 to time t3 in the transfer clock corresponding to FIG. 図14とは異なる垂直転送クロックと最大転送電荷量との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the vertical transfer clock and the maximum transfer charge amount different from FIG. 図15とは異なる垂直転送クロックと最大転送電荷量との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the vertical transfer clock and the maximum transfer charge amount different from FIG.

以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、説明を適宜省略または簡略化する。なお、本発明は、以下に説明する実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。例えば、以下に説明する実施の形態のうち、2つ以上の実施の形態が組み合わせられて実施されても構わない。あるいは、以下に説明する実施の形態のうち、1つの実施の形態または2つ以上の実施の形態の組み合わせが部分的に実施されても構わない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals. In the description of the embodiment, the description will be omitted or simplified as appropriate for the same or corresponding parts. The present invention is not limited to the embodiments described below, and various modifications can be made as needed. For example, among the embodiments described below, two or more embodiments may be combined and implemented. Alternatively, of the embodiments described below, one embodiment or a combination of two or more embodiments may be partially implemented.

実施の形態1.
本実施の形態を説明するにあたり、その理解をより容易にするため、まず比較例に係るTDI方式イメージセンサの構成と駆動方法とについて、図10から図17を用いて説明する。
Embodiment 1.
In order to facilitate the understanding of the present embodiment, first, the configuration and the driving method of the TDI type image sensor according to the comparative example will be described with reference to FIGS. 10 to 17.

図10は、垂直CCDとして4相駆動CCDを用いた、比較例のTDI方式イメージセンサの素子全体の平面構造を示すレイアウト図である。図11は、図10に示したTDI方式イメージセンサの画素領域の一部を拡大したレイアウト図である。 FIG. 10 is a layout diagram showing a planar structure of the entire element of the TDI type image sensor of the comparative example using a 4-phase drive CCD as the vertical CCD. FIG. 11 is a layout diagram in which a part of the pixel area of the TDI type image sensor shown in FIG. 10 is enlarged.

図10のレイアウトでは、Si基板表面上に、画素群が2次元アレイ状に配列されて画素アレイ21が形成されている。TDI方式により時間遅延積分された信号電荷が水平CCD22に向かって垂直方向へと転送され、さらに水平CCD22で水平方向へと転送されて、出力回路26から読み出される。画素アレイ21と水平CCD22との間には、電荷蓄積部24が設けられている。画素アレイ21を挟み水平CCD22とは反対側に、不要な電荷を排出するための電荷排出ドレイン25が設けられている。図10の例では、垂直方向のTDI転送には4相駆動CCDが用いられている。なお、図10では、下方が垂直方向、右方が水平方向である。 In the layout of FIG. 10, pixel groups are arranged in a two-dimensional array on the surface of the Si substrate to form the pixel array 21. The signal charge integrated with a time delay by the TDI method is transferred in the vertical direction toward the horizontal CCD 22, and further transferred in the horizontal direction by the horizontal CCD 22, and is read out from the output circuit 26. A charge storage unit 24 is provided between the pixel array 21 and the horizontal CCD 22. A charge discharge drain 25 for discharging unnecessary charges is provided on the side of the pixel array 21 opposite to the horizontal CCD 22. In the example of FIG. 10, a 4-phase drive CCD is used for vertical TDI transfer. In FIG. 10, the lower part is the vertical direction and the right side is the horizontal direction.

図11に示すように、Si基板上には、ポリシリコンからなる4本1組の転送電極29、すなわち、転送電極29a,29b,29c,29dが配置され、その下に、図示していない転送チャネルが形成される。この転送チャネルはSi基板とは逆の導電型の不純物領域で形成され、さらに、転送チャネルとは逆の導電型の不純物領域からなる分離領域30で電気的に分離されている。4相駆動CCDでは転送電極29a,29b,29c,29dによって画素アレイ21が形成される。転送電極29a,29b,29c,29dには、金属配線27を介して、4本の入力ピン28からCCD転送クロックφV1,φV2,φV3,φV4が与えられる。 As shown in FIG. 11, a set of four transfer electrodes 29 made of polysilicon, that is, transfer electrodes 29a, 29b, 29c, and 29d are arranged on the Si substrate, and a transfer (not shown) is below the transfer electrodes 29a, 29b, 29c, and 29d. Channels are formed. This transfer channel is formed of a conductive type impurity region opposite to the Si substrate, and is further electrically separated by a separation region 30 composed of a conductive type impurity region opposite to the transfer channel. In the 4-phase drive CCD, the pixel array 21 is formed by the transfer electrodes 29a, 29b, 29c, and 29d. The transfer electrodes 29a, 29b, 29c, and 29d are provided with CCD transfer clocks φV1, φV2, φV3, and φV4 from the four input pins 28 via the metal wiring 27.

このように構成されたイメージセンサの転送動作について説明する。 The transfer operation of the image sensor configured in this way will be described.

図12は、4相駆動CCDの転送方向に沿った断面構造の模式図と、転送チャネルのポテンシャル変化の様子とを時系列に表した図である。図13は、4相駆動CCDに与えられるクロックの波形を示している。 FIG. 12 is a diagram showing a schematic view of the cross-sectional structure of the 4-phase driven CCD along the transfer direction and the state of the potential change of the transfer channel in chronological order. FIG. 13 shows the waveform of the clock given to the 4-phase drive CCD.

4相駆動CCDの転送電極29a,29b,29c,29dに、4本の入力ピン28から図13に示す転送クロックφV1,φV2,φV3,φV4を与えると、時刻t1から時刻t5における転送チャネルのポテンシャル分布は図12のようになる。ここで、CCD転送クロックのHigh電圧を「H」、Low電圧を「L」とする。図12に示すように、転送電極29のうちH電圧が印加された転送電極29の下にポテンシャル井戸31が形成される。イメージセンサへの光入射によって発生した信号電荷32は、CCDの転送動作によってポテンシャル井戸31が図面右方へと移動するのに伴って、図面右方へと転送される。このとき、被写体像の移動速度とCCD転送速度とを一致させることにより時間遅延積分動作、すなわち、TDI動作が実現でき、被写体像による光入射によって発生した信号電荷32は、その像位置に対応したポテンシャル井戸31に蓄積されながら垂直転送される。 When the transfer clocks φV1, φV2, φV3, φV4 shown in FIG. 13 are given to the transfer electrodes 29a, 29b, 29c, 29d of the 4-phase drive CCD from the four input pins 28, the potential of the transfer channel from time t1 to time t5. The distribution is as shown in FIG. Here, the High voltage of the CCD transfer clock is set to "H" and the Low voltage is set to "L". As shown in FIG. 12, a potential well 31 is formed under the transfer electrode 29 to which the H voltage is applied among the transfer electrodes 29. The signal charge 32 generated by the light incident on the image sensor is transferred to the right side of the drawing as the potential well 31 moves to the right side of the drawing due to the transfer operation of the CCD. At this time, the time delay integration operation, that is, the TDI operation can be realized by matching the moving speed of the subject image with the CCD transfer speed, and the signal charge 32 generated by the light incident by the subject image corresponds to the image position. It is vertically transferred while being accumulated in the potential well 31.

一般的な2次元イメージセンサの場合、垂直方向への電荷転送は水平ブランキング期間に行われ、水平方向1ラインの信号読出ごとに1段の垂直転送が行われる。リモートセンシングに用いられるTDI方式リニアイメージセンサに、この一般的な転送方法を適用した場合には、検出器面上に投影された被写体像と垂直転送されるポテンシャル井戸31との位置関係に最大で1ライン分のずれが発生し、人工衛星の進行方向に沿ったMTFが劣化する、すなわち、画像がぼける、という事態が生じる。これは、被写体像の移動が連続的で滑らかであるのに対して、CCD転送によるポテンシャル井戸31の移動が段階的であることに起因する。 In the case of a general two-dimensional image sensor, the charge transfer in the vertical direction is performed during the horizontal blanking period, and one step of vertical transfer is performed for each signal read in one horizontal line. When this general transfer method is applied to the TDI linear image sensor used for remote sensing, the maximum positional relationship between the subject image projected on the detector surface and the potential well 31 to be vertically transferred is maximum. A deviation of one line occurs, and the MTF along the traveling direction of the artificial satellite is deteriorated, that is, the image is blurred. This is because the movement of the subject image is continuous and smooth, whereas the movement of the potential well 31 by the CCD transfer is gradual.

被写体像とポテンシャル井戸31との乖離を最小限にしてMTFの劣化を抑制するためには、例えば、4相駆動CCDで各相の実効的な電極長、つまり、転送電極29の転送方向長さのうち、ゲートオーバーラップ等を除いた電極長を互いに等しくするとともに、図13に示す転送クロックにおいて、時刻t1から時刻t5が等間隔になるように設定するとよい。このとき、信号読出期間、すなわち、撮像周期中に垂直転送を複数回に分けて行うことで、被写体像とポテンシャル井戸31との乖離を小さくすることができ、MTF劣化が抑制される。この例では、撮像周期中に垂直転送を4回に分けて行っている。 In order to minimize the deviation between the subject image and the potential well 31 and suppress the deterioration of the MTF, for example, in a 4-phase drive CCD, the effective electrode length of each phase, that is, the transfer direction length of the transfer electrode 29 Of these, the electrode lengths excluding the gate overlap and the like may be equal to each other, and the transfer clock shown in FIG. 13 may be set so that the time t1 to the time t5 are evenly spaced. At this time, by performing the vertical transfer in a plurality of times during the signal reading period, that is, the imaging cycle, the dissociation between the subject image and the potential well 31 can be reduced, and the MTF deterioration is suppressed. In this example, the vertical transfer is performed in four steps during the imaging cycle.

信号読出期間中に垂直方向の電荷転送を行うと、信号出力にカップリングノイズが重畳するという課題が生じる。これは、転送クロックに与えられるH電圧とL電圧とが切り替わる際に、転送電極29とSi基板とで構成されるMOS容量に大きな充放電電流が流れ、出力回路26の基板電位が変動することで生じるものである。「MOS」は、Metal−Oxide−Semiconductorの略語である。対策として、特許文献1に記載されているように、複数の垂直転送クロックのうちの2つを互いに逆相で駆動することにより、それぞれの駆動信号に起因するノイズ成分を相殺させる方法を用いることが考えられる。図12および図13は、この方法を4相駆動CCDについて適用した例を示しており、φV1とφV3とを互いに逆相にし、φV2とφV4とを互いに逆相にすることでカップリングノイズが低減される。 If the charge is transferred in the vertical direction during the signal reading period, there arises a problem that coupling noise is superimposed on the signal output. This is because when the H voltage and the L voltage given to the transfer clock are switched, a large charge / discharge current flows through the MOS capacitance composed of the transfer electrode 29 and the Si substrate, and the substrate potential of the output circuit 26 fluctuates. It occurs in. "MOS" is an abbreviation for Metal-Oxide-Semiconductor. As a countermeasure, as described in Patent Document 1, a method is used in which two of a plurality of vertical transfer clocks are driven in opposite phases to cancel out noise components caused by the respective drive signals. Can be considered. 12 and 13 show an example in which this method is applied to a 4-phase drive CCD. By making φV1 and φV3 out of phase with each other and φV2 and φV4 out of phase with each other, coupling noise is reduced. Will be done.

CCDで転送できる信号電荷量の最大値、すなわち、画素飽和電荷量について説明する。 The maximum value of the signal charge amount that can be transferred by the CCD, that is, the pixel saturation charge amount will be described.

図14および図15は、図12および図13と同等の図であり、図13に示す転送クロックにおいて時刻t1から時刻t3の期間を拡大して示したものである。図14中に示した信号電荷32は、転送動作中にポテンシャル井戸31に蓄積できる電荷の最大量を模式的に表したものである。 14 and 15 are equivalent to FIGS. 12 and 13, and show an enlarged period from time t1 to time t3 in the transfer clock shown in FIG. The signal charge 32 shown in FIG. 14 schematically represents the maximum amount of charge that can be accumulated in the potential well 31 during the transfer operation.

CCDの最大電荷転送量は、転送動作中のポテンシャル井戸31の容量の最小値で決まる。図15において、例えば時刻t1および時刻t2では、転送クロックのうち隣接する2つがH電圧であり、転送ゲート2つ分のポテンシャル井戸31が形成される。一方、転送クロックのHとLとが切り替わる遷移期間では、転送クロックのうち1つだけがH電圧であり、その両側の2つはHとLとの中間レベルとなる。例えば時刻tAでは、φV2ゲートがHで、φV1ゲートおよびφV3ゲートはHとLとの中間レベルとなり、このとき形成されるポテンシャル井戸31の容量は時刻t1および時刻t2の場合に比べて小さくなる。その結果、図15の駆動クロックでの最大転送電荷量は、転送ゲート2つ分の容量よりも減少してしまう。 The maximum charge transfer amount of the CCD is determined by the minimum value of the capacity of the potential well 31 during the transfer operation. In FIG. 15, for example, at time t1 and time t2, two adjacent transfer clocks are H voltages, and potential wells 31 for two transfer gates are formed. On the other hand, in the transition period in which H and L of the transfer clock are switched, only one of the transfer clocks is the H voltage, and the two on both sides thereof are at intermediate levels between H and L. For example, at time tA, the φV2 gate is H, the φV1 gate and the φV3 gate are at an intermediate level between H and L, and the capacity of the potential well 31 formed at this time is smaller than that at time t1 and time t2. As a result, the maximum transfer charge amount in the drive clock of FIG. 15 is smaller than the capacity of two transfer gates.

CCDの最大電荷転送量として転送ゲート2つ分を確保しようとするならば、転送クロックのうち隣接する2つが必ずH電圧となるような駆動方法を採用すればよい。図16および図17は、このような駆動方法の例を示すものである。この例では、各転送クロックのH期間をL期間に比べて長くすることで最大転送電荷量が確保できる。ただし、この場合は転送クロックの切り替わりによって生じる充放電電流が相殺されないため、カップリングノイズは低減されない。 If two transfer gates are to be secured as the maximum charge transfer amount of the CCD, a drive method may be adopted in which two adjacent transfer clocks always have an H voltage. 16 and 17 show examples of such a driving method. In this example, the maximum transfer charge amount can be secured by lengthening the H period of each transfer clock as compared with the L period. However, in this case, the charge / discharge current generated by switching the transfer clock is not canceled, so that the coupling noise is not reduced.

本実施の形態について、図1から図7を用いて説明する。 The present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 7.

***構成の説明***
図1を参照して、本実施の形態に係る撮像装置10の構成を説明する。
*** Explanation of configuration ***
The configuration of the image pickup apparatus 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

撮像装置10は、リモートセンシング等の分野で用いられる。図示していないが、撮像装置10は、本実施の形態では人工衛星または航空機等の飛翔体に備えられる。なお、撮像装置10は、工場の設備等に備えられてもよい。 The imaging device 10 is used in fields such as remote sensing. Although not shown, the image pickup device 10 is provided in a flying object such as an artificial satellite or an aircraft in the present embodiment. The image pickup device 10 may be provided in factory equipment or the like.

撮像装置10は、光学部11と、駆動部12と、TDI方式リニアイメージセンサ13と、信号処理部14とを備える。 The image pickup apparatus 10 includes an optical unit 11, a drive unit 12, a TDI linear image sensor 13, and a signal processing unit 14.

光学部11は、例えば、レンズである。 The optical unit 11 is, for example, a lens.

駆動部12および信号処理部14は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックIC、GA、FPGAまたはASICといった電子回路である。「IC」は、Integrated Circuitの略語である。「GA」は、Gate Arrayの略語である。「FPGA」は、Field−Programmable Gate Arrayの略語である。「ASIC」は、Application Specific Integrated Circuitの略語である。 The drive unit 12 and the signal processing unit 14 are electronic circuits such as, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, a logic IC, a GA, an FPGA or an ASIC. "IC" is an abbreviation for Integrated Circuit. "GA" is an abbreviation for Gate Array. "FPGA" is an abbreviation for Field-Programmable Gate Array. "ASIC" is an abbreviation for Application Special Integrated Circuit.

図2および図3を参照して、本実施の形態に係るTDI方式リニアイメージセンサ13の構成を説明する。 The configuration of the TDI type linear image sensor 13 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

図2に示すように、TDI方式リニアイメージセンサ13では、同一の基板16上に2本のイメージセンサ15が配置される。各イメージセンサ15は、CCDであり、図10に示した比較例のTDI方式リニアイメージセンサと同様のものである。以下では、2つのイメージセンサ15の一方である第1イメージセンサ15aを「CCD−A」、2つのイメージセンサ15の他方である第2イメージセンサ15bを「CCD−B」と呼ぶことがある。 As shown in FIG. 2, in the TDI system linear image sensor 13, two image sensors 15 are arranged on the same substrate 16. Each image sensor 15 is a CCD, and is the same as the TDI type linear image sensor of the comparative example shown in FIG. Hereinafter, the first image sensor 15a, which is one of the two image sensors 15, may be referred to as "CCD-A", and the second image sensor 15b, which is the other of the two image sensors 15, may be referred to as "CCD-B".

第1イメージセンサ15aは、画素群を水平方向および垂直方向に2次元アレイ状に配列して形成された画素アレイ21aを備える。同様に、第2イメージセンサ15bは、画素群を水平方向および垂直方向に2次元アレイ状に配列して形成された画素アレイ21bを備える。 The first image sensor 15a includes a pixel array 21a formed by arranging pixel groups in a two-dimensional array in the horizontal direction and the vertical direction. Similarly, the second image sensor 15b includes a pixel array 21b formed by arranging pixel groups in a two-dimensional array in the horizontal direction and the vertical direction.

図中、第1イメージセンサ15aの水平CCD22a、電荷蓄積部24aおよび出力回路26aは、図10に示した比較例の水平CCD22、電荷蓄積部24および出力回路26と同様のものである。第2イメージセンサ15bの水平CCD22b、電荷蓄積部24bおよび出力回路26bも、図10に示した比較例の水平CCD22、電荷蓄積部24および出力回路26と同様のものである。 In the figure, the horizontal CCD 22a, the charge storage unit 24a, and the output circuit 26a of the first image sensor 15a are the same as the horizontal CCD 22, the charge storage unit 24, and the output circuit 26 of the comparative example shown in FIG. The horizontal CCD 22b, the charge storage unit 24b, and the output circuit 26b of the second image sensor 15b are also the same as the horizontal CCD 22, the charge storage unit 24, and the output circuit 26 of the comparative example shown in FIG.

図3は、図2に示したTDI方式リニアイメージセンサ13における、第1イメージセンサ15aの画素アレイ21aと第2イメージセンサ15bの画素アレイ21bとの相対的な位置関係を示す平面図である。図3に示すように、TDI方式リニアイメージセンサ13では、第1イメージセンサ15aの画素アレイ21aと第2イメージセンサ15bの画素アレイ21bとが水平方向に1/2画素ピッチだけずれるように配置され、オーバーサンプリング検出器を構成している。垂直方向には、第1イメージセンサ15aの画素アレイ21aと第2イメージセンサ15bの画素アレイ21bとが(M+1/2−1/8)画素ピッチだけ離れるように配置される。Mは整数である。 FIG. 3 is a plan view showing the relative positional relationship between the pixel array 21a of the first image sensor 15a and the pixel array 21b of the second image sensor 15b in the TDI linear image sensor 13 shown in FIG. As shown in FIG. 3, in the TDI linear image sensor 13, the pixel array 21a of the first image sensor 15a and the pixel array 21b of the second image sensor 15b are arranged so as to be displaced by 1/2 pixel pitch in the horizontal direction. , Consists of an oversampling detector. In the vertical direction, the pixel array 21a of the first image sensor 15a and the pixel array 21b of the second image sensor 15b are arranged so as to be separated by a pixel pitch (M + 1 / 2-1 / 8). M is an integer.

***動作の説明***
図4から図7を参照して、本実施の形態に係る撮像装置10の動作を説明する。撮像装置10の動作は、本実施の形態に係るイメージセンサ駆動方法に相当する。
*** Explanation of operation ***
The operation of the image pickup apparatus 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 7. The operation of the image pickup apparatus 10 corresponds to the image sensor driving method according to the present embodiment.

図4は、TDI方式リニアイメージセンサ13の駆動方法を説明するための、垂直転送クロックと信号出力期間のタイミングとを模式的に示すタイミング図である。 FIG. 4 is a timing diagram schematically showing the timing of the vertical transfer clock and the signal output period for explaining the driving method of the TDI type linear image sensor 13.

第1イメージセンサ15aを駆動するための垂直転送クロック、すなわち、CCD−Aの転送クロックφV1,φV2,φV3,φV4は、図16および図17の例における、4相駆動CCDを駆動する場合の垂直転送クロックと同様に、H期間がL期間に比べて長くなっている。本実施の形態では、各垂直転送クロックのH期間が撮像周期の5/8倍、各垂直転送クロックのL期間が撮像周期の3/8倍となっている。このように、H期間をL期間に比べて長くすることで、第1イメージセンサ15aの最大転送電荷量を確保することができる。 The vertical transfer clock for driving the first image sensor 15a, that is, the transfer clocks φV1, φV2, φV3, φV4 of the CCD-A are vertical when driving the four-phase drive CCD in the examples of FIGS. 16 and 17. Similar to the transfer clock, the H period is longer than the L period. In the present embodiment, the H period of each vertical transfer clock is 5/8 times the imaging cycle, and the L period of each vertical transfer clock is 3/8 times the imaging cycle. By making the H period longer than the L period in this way, the maximum transfer charge amount of the first image sensor 15a can be secured.

また、第2イメージセンサ15bを駆動するための垂直転送クロック、すなわち、CCD−Bの転送クロックφV1,φV2,φV3,φV4は、第1イメージセンサ15aを駆動するための垂直転送クロックを撮像周期の1/8だけ遅らせたものとなっている。このように、H期間をL期間に比べて長くすることで、第2イメージセンサ15bの最大転送電荷量を確保することができる。 Further, the vertical transfer clock for driving the second image sensor 15b, that is, the transfer clocks φV1, φV2, φV3, φV4 of the CCD-B sets the vertical transfer clock for driving the first image sensor 15a in the imaging cycle. It is delayed by 1/8. By making the H period longer than the L period in this way, the maximum transfer charge amount of the second image sensor 15b can be secured.

さらに、第1イメージセンサ15aを駆動するための垂直転送クロック、すなわち、CCD−Aの転送クロックφV1,φV2,φV3,φV4と、第2イメージセンサ15bを駆動するための垂直転送クロック、すなわち、CCD−Bの転送クロックφV1,φV2,φV3,φV4とは、合計8つの垂直転送クロックのうち2つずつが、クロックの立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングとが一致するように組み合わされる。例えば、時刻t0においてCCD−AのφV1クロックが立ち上がるのと同時に、CCD−BのφV2クロックが立ち下がる。その結果、すべてのφVクロックの切り替わりタイミングにおいて、転送クロックの切り替わりによって生じる充放電電流が相殺され、カップリングノイズが低減される。 Further, the vertical transfer clock for driving the first image sensor 15a, that is, the transfer clocks φV1, φV2, φV3, φV4 of the CCD-A, and the vertical transfer clock for driving the second image sensor 15b, that is, the CCD. The transfer clocks φV1, φV2, φV3, and φV4 of −B are combined so that two of the eight vertical transfer clocks in total coincide with the rising timing and the falling timing of the clocks. For example, at time t0, the φV1 clock of the CCD-A rises, and at the same time, the φV2 clock of the CCD-B falls. As a result, at all the φV clock switching timings, the charge / discharge current generated by the transfer clock switching is canceled out, and the coupling noise is reduced.

このように、本実施の形態では、立ち上がりから立ち下がりまでの期間が立ち下がりから立ち上がりまでの期間よりも長い転送クロックが2つのイメージセンサ15に与えられる。そして、これら2つのイメージセンサ15は、画素群で光電変換により得た電荷の時間遅延積分と画素間での電荷の転送とを、与えられた転送クロックに応じて行うことで、個別の画像信号を生成する。 As described above, in the present embodiment, the two image sensors 15 are provided with a transfer clock in which the period from the rising edge to the falling edge is longer than the period from the falling edge to the rising edge. Then, these two image sensors 15 perform individual image signals by performing time delay integration of electric charge obtained by photoelectric conversion in a pixel group and electric charge transfer between pixels according to a given transfer clock. To generate.

駆動部12は、転送クロックとして第1クロックを第1イメージセンサ15aに与え、転送クロックとして、立ち下がりのタイミングが第1クロックの立ち上がりのタイミングと一致する第2クロックを第2イメージセンサ15bに与えることで、2つのイメージセンサ15を駆動する。具体的には、駆動部12は、第1クロックおよび第2クロックとして各2N個のクロックを2つのイメージセンサ15に与えることで、2つのイメージセンサ15を2N相駆動する。Nは自然数である。本実施の形態では、Nは2である。 The drive unit 12 gives the first clock to the first image sensor 15a as the transfer clock, and gives the second image sensor 15b a second clock whose falling timing coincides with the rising timing of the first clock as the transfer clock. This drives the two image sensors 15. Specifically, the drive unit 12 drives the two image sensors 15 in 2N phases by giving 2N clocks as the first clock and the second clock to the two image sensors 15. N is a natural number. In this embodiment, N is 2.

第1クロックとして与えられる2N個のクロックは、第2クロックとして与えられる2N個のクロックと1対1で対応する。第1クロックとして与えられる各クロックの立ち上がりのタイミングは、第2クロックとして与えられる、対応するクロックの立ち下がりのタイミングと一致する。そのため、本実施の形態によれば、転送クロックの干渉の影響により発生するカップリングノイズを低減することができる。 The 2N clocks given as the first clock have a one-to-one correspondence with the 2N clocks given as the second clock. The rising timing of each clock given as the first clock coincides with the falling timing of the corresponding clock given as the second clock. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to reduce the coupling noise generated due to the influence of the interference of the transfer clock.

また、2つのイメージセンサ15に与えられる各2N個のクロックは、立ち上がりから立ち下がりまでの期間が立ち下がりから立ち上がりまでの期間よりも2/周期だけ長くなっている。そのため、本実施の形態によれば、画素飽和電荷量を十分に確保することができる。 Each of 2N clock applied to two image sensors 15 is made by 2/8 cycle longer than the period from the falling period from the rising to the falling to the rising. Therefore, according to the present embodiment, a sufficient amount of pixel saturation charge can be secured.

第1クロックおよび第2クロックといった転送クロックは、垂直方向における電荷の転送のタイミングを制御するためのクロックである。図3に示したように、本実施の形態では、第1イメージセンサ15aに備えられた画素アレイ21aが、第2イメージセンサ15bに備えられた画素アレイ21bに対して、水平方向に1/2画素ピッチだけずらして配置され、垂直方向に(M+1/2−1/)画素ピッチだけ離して配置されている。なお、後述するように、垂直方向の間隔は、(M+1/2+1/)画素ピッチでもよい。 The transfer clocks such as the first clock and the second clock are clocks for controlling the timing of charge transfer in the vertical direction. As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the pixel array 21a provided in the first image sensor 15a is halved in the horizontal direction with respect to the pixel array 21b provided in the second image sensor 15b. They are arranged so as to be shifted by the pixel pitch, and are arranged so as to be separated by the pixel pitch in the vertical direction (M + 1 / 2-1 / 8). As will be described later, the vertical interval may be a (M + 1/2 + 1/8 ) pixel pitch.

一般的なオーバーサンプリング検出器では、2つの画素アレイの垂直方向の間隔は(M+1/2)画素ピッチだけ離して配置される場合がほとんどで、本実施の形態に係るTDI方式リニアイメージセンサ13とは、その間隔が1/8画素ピッチだけ異なっている。その相違について説明する。 In most general oversampling detectors, the two pixel arrays are arranged vertically apart by (M + 1/2) pixel pitch, and the TDI linear image sensor 13 according to the present embodiment is used. Is different in the interval by 1/8 pixel pitch. The difference will be explained.

図5は図4と同様の図であり、TDI方式リニアイメージセンサ13の、垂直転送クロックと信号出力期間のタイミングとを模式的に示すタイミング図である。図6は、図5における時刻tXおよび時刻tYで、画素アレイ21a,21bに形成されるポテンシャル井戸の模式的配置を比較して示したものである。ここで図6では、画素アレイ21a,21b内の転送ゲートV1,V2,V3,V4のうち、ポテンシャル井戸が形成される箇所をハッチングで示している。 FIG. 5 is a diagram similar to FIG. 4, and is a timing diagram schematically showing the vertical transfer clock and the timing of the signal output period of the TDI system linear image sensor 13. FIG. 6 shows a comparison of the schematic arrangements of the potential wells formed in the pixel arrays 21a and 21b at the time tX and the time tY in FIG. Here, in FIG. 6, among the transfer gates V1, V2, V3, and V4 in the pixel arrays 21a and 21b, the portions where the potential wells are formed are shown by hatching.

図5に示すように、第2イメージセンサ15bの垂直転送クロックは第1イメージセンサ15aの垂直転送クロックに対して1/8撮像周期だけ遅れているため、図6に示すように、画素アレイ21a,21bに形成されるポテンシャル井戸は第1イメージセンサ15aに比べて第2イメージセンサ15bの方が1/8画素ピッチだけ遅れて形成される。しかしながら、TDI方式リニアイメージセンサ13では、図3に示したように、2つの画素アレイ21a,21bの垂直方向の間隔が(M+1/2−1/8)画素ピッチとされて、1/8画素ピッチだけ短縮されている。その結果、TDI方式リニアイメージセンサ13で得られた2枚の撮像画像は、図7に示したような垂直および水平方向に互いに1/2画素ピッチずつずれた格子点の画像データとなり、オーバーサンプリングによって良好な高解像度画像が得られる。このオーバーサンプリングによる画像処理は、信号処理部14により実行される。 As shown in FIG. 5, the vertical transfer clock of the second image sensor 15b is delayed by 1/8 of the vertical transfer clock of the first image sensor 15a. Therefore, as shown in FIG. 6, the pixel array 21a The potential wells formed at 21b are formed in the second image sensor 15b with a delay of 1/8 pixel pitch as compared with the first image sensor 15a. However, in the TDI linear image sensor 13, as shown in FIG. 3, the vertical distance between the two pixel arrays 21a and 21b is set to the (M + 1 / 2-1 / 8) pixel pitch, and 1/8 pixel is used. Only the pitch has been shortened. As a result, the two captured images obtained by the TDI linear image sensor 13 become image data of lattice points shifted by 1/2 pixel pitch from each other in the vertical and horizontal directions as shown in FIG. 7, and oversampling. Provides a good high resolution image. The image processing by this oversampling is executed by the signal processing unit 14.

具体的には、図7の例では、主センサと副センサとで得られた2枚の画像が、互いに1/2画素ピッチ分だけずれて撮像されている。図7に示すように2枚の画像を水平方向および垂直方向にずらして合成し、さらに、その格子点の画像データを補間等の方法で求めるといった画像処理により、垂直および水平方向の解像度がそれぞれ2倍の高解像度画像を得られる。なお、図7では、格子点を三角印で表している。イメージセンサ15のうち、第1イメージセンサ15aが主センサ、第2イメージセンサ15bが副センサに相当する。あるいは、第2イメージセンサ15bが主センサ、第1イメージセンサ15aが副センサに相当する。 Specifically, in the example of FIG. 7, the two images obtained by the main sensor and the sub sensor are imaged with a deviation of 1/2 pixel pitch from each other. As shown in FIG. 7, the images in the vertical and horizontal directions are obtained by image processing such as synthesizing the two images by shifting them in the horizontal direction and the vertical direction, and further obtaining the image data of the lattice points by a method such as interpolation. A double high resolution image can be obtained. In FIG. 7, the grid points are represented by triangular marks. Of the image sensors 15, the first image sensor 15a corresponds to the main sensor and the second image sensor 15b corresponds to the sub sensor. Alternatively, the second image sensor 15b corresponds to the main sensor, and the first image sensor 15a corresponds to the sub sensor.

***実施の形態の効果の説明***
本実施の形態では、立ち上がりから立ち下がりまでの期間が立ち下がりから立ち上がりまでの期間よりも長い転送クロックが2つのイメージセンサ15に与えられる。2つのイメージセンサ15の一方に与えられるクロックの立ち上がりのタイミングと、2つのイメージセンサ15の他方に与えられるクロックの立ち下がりのタイミングとが一致する。そのため、本実施の形態によれば、TDI方式のイメージセンサ15を2つ用いる構成において、画素飽和電荷量を減少させることなく、転送クロックの干渉の影響により発生するカップリングノイズを低減することができる。
*** Explanation of the effect of the embodiment ***
In the present embodiment, the two image sensors 15 are provided with a transfer clock in which the period from the rising edge to the falling edge is longer than the period from the falling edge to the rising edge. The rising timing of the clock given to one of the two image sensors 15 coincides with the falling timing of the clock given to the other of the two image sensors 15. Therefore, according to the present embodiment, in the configuration using two TDI type image sensors 15, the coupling noise generated due to the influence of the interference of the transfer clock can be reduced without reducing the pixel saturation charge amount. can.

本実施の形態では、同一基板16上に2本の4相駆動の垂直CCDを並列配置したTDI方式リニアイメージセンサ13を駆動するための転送クロックが、以下のように設定される。
・垂直転送クロックのH電圧期間がL電圧期間よりも長い。
・2本のCCDに与える各垂直転送クロックに関し、一方のCCDの各転送クロックの立ち上がりタイミングが、他方のCCDの転送クロックのうち1つの転送クロックの立ち下がりタイミングに一致する。
In the present embodiment, the transfer clock for driving the TDI linear image sensor 13 in which two 4-phase driven vertical CCDs are arranged in parallel on the same substrate 16 is set as follows.
-The H voltage period of the vertical transfer clock is longer than the L voltage period.
-For each vertical transfer clock given to the two CCDs, the rising timing of each transfer clock of one CCD coincides with the falling timing of one of the transfer clocks of the other CCD.

本実施の形態によれば、2本のCCDを同一基板16上に形成したオーバーサンプリング検出器を構成して解像度を向上させることができる。そして、このオーバーサンプリング検出器において、画素飽和電荷量を減少させることなく、垂直転送クロックによるカップリングノイズを低減したTDI方式リニアイメージセンサ13およびその駆動方法を提供することができる。すなわち、本実施の形態によれば、高解像度で、MTFに優れ、画素飽和電荷量が大きく、かつ、垂直転送クロックによるカップリングノイズの影響を低減したTDI方式リニアイメージセンサ13を提供することができる。 According to this embodiment, an oversampling detector in which two CCDs are formed on the same substrate 16 can be configured to improve the resolution. Then, in this oversampling detector, it is possible to provide the TDI type linear image sensor 13 and its driving method in which the coupling noise due to the vertical transfer clock is reduced without reducing the pixel saturation charge amount. That is, according to the present embodiment, it is possible to provide a TDI type linear image sensor 13 having high resolution, excellent MTF, a large pixel saturation charge amount, and reduced influence of coupling noise due to a vertical transfer clock. can.

***他の構成***
本実施の形態では、画素アレイ21a,21bの垂直方向の間隔を(M+1/2−1/8)画素ピッチとして1/8画素ピッチだけ短縮し、第2イメージセンサ15bの垂直転送クロックを第1イメージセンサ15aの垂直転送クロックに対して1/8撮像周期だけ遅らせているが、これが逆であっても同様の効果がある。すなわち、画素アレイ21a,21bの垂直方向の間隔を(M+1/2+1/8)画素ピッチとして1/8画素ピッチだけ広げ、第2イメージセンサ15bの垂直転送クロックを第1イメージセンサ15aの垂直転送クロックに対して1/8撮像周期だけ先行させても構わない。
*** Other configurations ***
In the present embodiment, the vertical spacing of the pixel arrays 21a and 21b is shortened by 1/8 pixel pitch as the (M + 1 / 2-1 / 8) pixel pitch, and the vertical transfer clock of the second image sensor 15b is set to the first. Although the image sensor 15a is delayed by 1/8 of the vertical transfer clock, the same effect can be obtained even if this is reversed. That is, the vertical spacing of the pixel arrays 21a and 21b is widened by 1/8 pixel pitch as the (M + 1/2 + 1/8) pixel pitch, and the vertical transfer clock of the second image sensor 15b is changed to the vertical transfer clock of the first image sensor 15a. It may be preceded by 1/8 imaging cycle.

実施の形態2.
本実施の形態について、主に実施の形態1との差異を、図8を用いて説明する。
Embodiment 2.
The difference between the present embodiment and the first embodiment will be mainly described with reference to FIG.

***構成の説明***
本実施の形態に係る撮像装置10の構成については、図1に示した実施の形態1のものと同様であるため、説明を省略する。
*** Explanation of configuration ***
Since the configuration of the image pickup apparatus 10 according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, the description thereof will be omitted.

本実施の形態に係るTDI方式リニアイメージセンサ13の構成については、図2および図3に示した実施の形態1のものと同様であるため、説明を省略する。 Since the configuration of the TDI type linear image sensor 13 according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the description thereof will be omitted.

***動作の説明***
図8を参照して、本実施の形態に係る撮像装置10の動作を説明する。撮像装置10の動作は、本実施の形態に係るイメージセンサ駆動方法に相当する。
*** Explanation of operation ***
The operation of the image pickup apparatus 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The operation of the image pickup apparatus 10 corresponds to the image sensor driving method according to the present embodiment.

図8は、TDI方式リニアイメージセンサ13の駆動方法を説明するための、垂直転送クロックと信号出力期間のタイミングとを模式的に示すタイミング図である。 FIG. 8 is a timing diagram schematically showing the timing of the vertical transfer clock and the signal output period for explaining the driving method of the TDI type linear image sensor 13.

図8に示した垂直転送クロックは、図4に示した実施の形態1に係るTDI方式リニアイメージセンサ13の垂直転送クロックに対し、各クロックの立ち上がり時間と立ち下がり時間とを長くしたものである。 The vertical transfer clock shown in FIG. 8 is obtained by lengthening the rise time and the fall time of each clock with respect to the vertical transfer clock of the TDI system linear image sensor 13 according to the first embodiment shown in FIG. ..

***実施の形態の効果の説明***
本実施の形態によれば、垂直CCD転送クロックの立ち上がりと立ち下がりとが緩やかになるため、CCDの転送効率が改善される。また同時に、転送クロックの切り替わりの際のゲート容量の充放電時間が長くなるため、単位時間当たりの充放電電流が減少し、カップリングノイズの影響が低減される。さらに、図8に示した本実施の形態に係るTDI方式リニアイメージセンサ13の垂直転送クロックは、図4に示した実施の形態1に係るTDI方式リニアイメージセンサ13の垂直転送クロックと同様に、合計8つの垂直転送クロックのうち2つずつが、クロックの立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングとが一致するように組み合わされている。その結果、転送クロックの切り替わりによって生じる充放電電流が相殺され、カップリングノイズがますます低減される。
*** Explanation of the effect of the embodiment ***
According to the present embodiment, the rising and falling edges of the vertical CCD transfer clock become gentle, so that the transfer efficiency of the CCD is improved. At the same time, since the charge / discharge time of the gate capacitance at the time of switching the transfer clock becomes long, the charge / discharge current per unit time is reduced, and the influence of coupling noise is reduced. Further, the vertical transfer clock of the TDI system linear image sensor 13 according to the present embodiment shown in FIG. 8 is the same as the vertical transfer clock of the TDI system linear image sensor 13 according to the first embodiment shown in FIG. Two of the eight vertical transfer clocks in total are combined so that the rising and falling timings of the clocks match. As a result, the charge / discharge current generated by the switching of the transfer clock is canceled out, and the coupling noise is further reduced.

また、本実施の形態によれば、垂直転送クロックφV1,φV2,φV3,φV4のうち少なくとも2つが常にH電圧となるようにイメージセンサ15が駆動されるため、最大転送電荷量、すなわち、画素飽和電荷量が確保される。 Further, according to the present embodiment, since the image sensor 15 is driven so that at least two of the vertical transfer clocks φV1, φV2, φV3, and φV4 are always H voltage, the maximum transfer charge amount, that is, pixel saturation. The amount of charge is secured.

また、本実施の形態では、第2イメージセンサ15bの垂直転送クロックが第1イメージセンサ15aの垂直転送クロックに対して1/8撮像周期だけ遅れる。そのため、実施の形態1と同様に、画素アレイ21a,21bの垂直方向の間隔を(M+1/2−1/8)画素ピッチとして、1/8画素ピッチだけ短縮することで、2枚の撮像画像が垂直および水平方向に互いに1/2画素ピッチずつずれた格子点の画像データとなり、オーバーサンプリングによって良好な高解像度画像が得られる。 Further, in the present embodiment, the vertical transfer clock of the second image sensor 15b is delayed by 1/8 of the vertical transfer clock of the first image sensor 15a by 1/8 imaging cycle. Therefore, as in the first embodiment, the vertical spacing of the pixel arrays 21a and 21b is set to the (M + 1 / 2-1 / 8) pixel pitch, and the two captured images are shortened by the 1/8 pixel pitch. Is the image data of the lattice points shifted by 1/2 pixel pitch from each other in the vertical and horizontal directions, and a good high-resolution image can be obtained by oversampling.

***他の構成***
本実施の形態では、実施の形態1と同様に、画素アレイ21a,21bの垂直方向の間隔を(M+1/2−1/8)画素ピッチとして1/8画素ピッチだけ短縮し、第2イメージセンサ15bの垂直転送クロックを第1イメージセンサ15aの垂直転送クロックに対して1/8撮像周期だけ遅らせているが、これが逆であっても同様の効果がある。すなわち、画素アレイ21a,21bの垂直方向の間隔を(M+1/2+1/8)画素ピッチとして1/8画素ピッチだけ広げ、第2イメージセンサ15bの垂直転送クロックを第1イメージセンサ15aの垂直転送クロックに対して1/8撮像周期だけ先行させても構わない。
*** Other configurations ***
In the present embodiment, as in the first embodiment, the vertical spacing of the pixel arrays 21a and 21b is shortened by 1/8 pixel pitch as the (M + 1 / 2-1 / 8) pixel pitch, and the second image sensor is used. The vertical transfer clock of 15b is delayed by 1/8 of the vertical transfer clock of the first image sensor 15a, but the same effect can be obtained even if this is reversed. That is, the vertical spacing of the pixel arrays 21a and 21b is widened by 1/8 pixel pitch as the (M + 1/2 + 1/8) pixel pitch, and the vertical transfer clock of the second image sensor 15b is changed to the vertical transfer clock of the first image sensor 15a. It may be preceded by 1/8 imaging cycle.

実施の形態3.
本実施の形態について、主に実施の形態1との差異を、図9を用いて説明する。
Embodiment 3.
The difference between the present embodiment and the first embodiment will be mainly described with reference to FIG.

***構成の説明***
本実施の形態に係る撮像装置10の構成については、図1に示した実施の形態1のものと同様であるため、説明を省略する。
*** Explanation of configuration ***
Since the configuration of the image pickup apparatus 10 according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, the description thereof will be omitted.

図9を参照して、本実施の形態に係るTDI方式リニアイメージセンサ13の構成を説明する。 The configuration of the TDI type linear image sensor 13 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図9は、本実施の形態に係るTDI方式リニアイメージセンサ13における、第1イメージセンサ15aの画素アレイ21aと第2イメージセンサ15bの画素アレイ21bとの相対的な位置関係を示す平面図である。図9に示すように、本実施の形態に係るTDI方式リニアイメージセンサ13では、第1イメージセンサ15aの画素アレイ21aと第2イメージセンサ15bの画素アレイ21bとが垂直方向に(M−1/8)画素ピッチだけ離れるように配置される。水平方向には、第1イメージセンサ15aの画素アレイ21aと第2イメージセンサ15bの画素アレイ21bとがずれないように配置される。 FIG. 9 is a plan view showing the relative positional relationship between the pixel array 21a of the first image sensor 15a and the pixel array 21b of the second image sensor 15b in the TDI system linear image sensor 13 according to the present embodiment. .. As shown in FIG. 9, in the TDI system linear image sensor 13 according to the present embodiment, the pixel array 21a of the first image sensor 15a and the pixel array 21b of the second image sensor 15b are vertically (M-1 /). 8) Arranged so as to be separated by the pixel pitch. In the horizontal direction, the pixel array 21a of the first image sensor 15a and the pixel array 21b of the second image sensor 15b are arranged so as not to be displaced.

このように、本実施の形態では、第1イメージセンサ15aに備えられた画素アレイ21aが、第2イメージセンサ15bに備えられた画素アレイ21bに対して、水平方向の位置を揃えて配置され、垂直方向に(M−1/)画素ピッチだけ離して配置されている。なお、後述するように、垂直方向の間隔は、(M+1/)画素ピッチでもよい。 As described above, in the present embodiment, the pixel array 21a provided in the first image sensor 15a is arranged so as to be aligned in the horizontal direction with respect to the pixel array 21b provided in the second image sensor 15b. They are arranged vertically apart by the pixel pitch (M-1 / 8). As will be described later, the vertical interval may be a (M + 1/8 ) pixel pitch.

***動作の説明***
本実施の形態に係る撮像装置10の動作については、図4から図6に示した実施の形態1のものと同様であるため、説明を省略する。
*** Explanation of operation ***
Since the operation of the image pickup apparatus 10 according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIGS. 4 to 6, the description thereof will be omitted.

なお、本実施の形態では、オーバーサンプリング検出器は構成されない。TDI方式リニアイメージセンサ13を、図4または図8に示した垂直転送クロックによって駆動すると、第2イメージセンサ15bの垂直転送クロックが第1イメージセンサ15aの垂直転送クロックに対して1/8撮像周期だけ遅れるため、最終的に2枚の撮像画像は互いに同じ格子点の画像データになる。 In this embodiment, the oversampling detector is not configured. When the TDI linear image sensor 13 is driven by the vertical transfer clock shown in FIG. 4 or 8, the vertical transfer clock of the second image sensor 15b has a 1/8 imaging cycle with respect to the vertical transfer clock of the first image sensor 15a. In the end, the two captured images have the same grid points as the image data.

***実施の形態の効果の説明***
本実施の形態では、例えば2本のイメージセンサ15のTDI段数を異なる値に設定すれば、一方のイメージセンサ15は感度が高く、もう一方のイメージセンサ15は感度が低いもののダイナミックレンジが広いといった構成が得られる。2つのイメージセンサ15からは同じ格子点の画像データが得られるため、2枚の撮像画像を画像処理することで、感度が高く、かつ、ダイナミックレンジが広い撮像画像が取得できる。
*** Explanation of the effect of the embodiment ***
In the present embodiment, for example, if the number of TDI stages of the two image sensors 15 is set to different values, one image sensor 15 has high sensitivity and the other image sensor 15 has low sensitivity but a wide dynamic range. The configuration is obtained. Since image data of the same grid point can be obtained from the two image sensors 15, by performing image processing on the two captured images, it is possible to acquire a captured image having high sensitivity and a wide dynamic range.

また、本実施の形態において、例えば入射面側に分光フィルタを形成する等の方法により、2本のイメージセンサ15の分光感度特性を異なるものにすれば、異なる波長の光に対する同じ格子点の2枚の撮像画像が得られる。さらに、これを2つ組み合わせて、R/G/B/IR等のカラーフィルタを用いて4本のイメージセンサ15で構成することによって、カラーの撮像画像が取得できる。「IR」は、Infraredの略語である。 Further, in the present embodiment, if the spectral sensitivity characteristics of the two image sensors 15 are made different by, for example, forming a spectral filter on the incident surface side, 2 of the same lattice points for light of different wavelengths are used. Three captured images are obtained. Further, by combining two of these and configuring the four image sensors 15 using a color filter such as R / G / B / IR, a color captured image can be acquired. "IR" is an abbreviation for Infrared.

本実施の形態によれば、実施の形態1および実施の形態2と同様に、画素飽和電荷量を減少させることなく、垂直転送クロックによるカップリングノイズを低減したTDI方式リニアイメージセンサ13が得られる。 According to the present embodiment, as in the first and second embodiments, the TDI linear image sensor 13 in which the coupling noise due to the vertical transfer clock is reduced without reducing the pixel saturation charge amount can be obtained. ..

***他の構成***
本実施の形態では、画素アレイ21a,21bの垂直方向の間隔を(M−1/8)画素ピッチとして1/8画素ピッチだけ短縮し、第2イメージセンサ15bの垂直転送クロックを第1イメージセンサ15aの垂直転送クロックに対して1/8撮像周期だけ遅らせているが、これが逆であっても同様の効果がある。すなわち、画素アレイ21a,21bの垂直方向の間隔を(M+1/8)画素ピッチとして1/8画素ピッチだけ広げ、第2イメージセンサ15bの垂直転送クロックを第1イメージセンサ15aの垂直転送クロックに対して1/8撮像周期だけ先行させても構わない。
*** Other configurations ***
In the present embodiment, the vertical spacing of the pixel arrays 21a and 21b is shortened by 1/8 pixel pitch as the (M-1 / 8) pixel pitch, and the vertical transfer clock of the second image sensor 15b is set to the first image sensor. Although the imaging cycle is delayed by 1/8 with respect to the vertical transfer clock of 15a, the same effect can be obtained even if this is reversed. That is, the vertical spacing of the pixel arrays 21a and 21b is widened by 1/8 pixel pitch as the (M + 1/8) pixel pitch, and the vertical transfer clock of the second image sensor 15b is set with respect to the vertical transfer clock of the first image sensor 15a. It is also possible to precede by the 1/8 imaging cycle.

10 撮像装置、11 光学部、12 駆動部、13 TDI方式リニアイメージセンサ、14 信号処理部、15 イメージセンサ、15a 第1イメージセンサ、15b 第2イメージセンサ、16 基板、21 画素アレイ、21a 画素アレイ、21b 画素アレイ、22 水平CCD、22a 水平CCD、22b 水平CCD、24 電荷蓄積部、24a 電荷蓄積部、24b 電荷蓄積部、25 電荷排出ドレイン、26 出力回路、26a 出力回路、26b 出力回路、27 金属配線、28 入力ピン、29 転送電極、29a 転送電極、29b 転送電極、29c 転送電極、29d 転送電極、30 分離領域、31 ポテンシャル井戸、32 信号電荷。 10 Imaging device, 11 Optical unit, 12 Drive unit, 13 TDI linear image sensor, 14 Signal processing unit, 15 Image sensor, 15a 1st image sensor, 15b 2nd image sensor, 16 substrate, 21 pixel array, 21a pixel array , 21b pixel array, 22 horizontal CCD, 22a horizontal CCD, 22b horizontal CCD, 24 charge storage unit, 24a charge storage unit, 24b charge storage unit, 25 charge discharge drain, 26 output circuit, 26a output circuit, 26b output circuit, 27 Metal wiring, 28 input pins, 29 transfer electrodes, 29a transfer electrodes, 29b transfer electrodes, 29c transfer electrodes, 29d transfer electrodes, 30 separation regions, 31 potential wells, 32 signal charges.

Claims (8)

立ち上がりから立ち下がりまでの期間が立ち下がりから立ち上がりまでの期間よりも長い転送クロックが与えられ、画素群で光電変換により得た電荷の時間遅延積分と画素間での前記電荷の転送とを、与えられた転送クロックに応じて行うことで、個別の画像信号を生成する2つのイメージセンサと、
前記転送クロックとして第1クロックを前記2つのイメージセンサの一方に与え、前記転送クロックとして、立ち下がりのタイミングが前記第1クロックの立ち上がりのタイミングと一致する第2クロックを前記2つのイメージセンサの他方に与えることで、前記2つのイメージセンサを駆動する駆動部と
を備え
前記2つのイメージセンサは、それぞれ前記画素群を水平方向および垂直方向に2次元アレイ状に配列して形成された画素アレイを備え、
前記転送クロックは、垂直方向における前記電荷の転送のタイミングを制御するためのクロックであり、
前記2つのイメージセンサの一方に備えられた画素アレイは、Mを整数としたとき、前記2つのイメージセンサの他方に備えられた画素アレイに対して、水平方向に1/2画素ピッチだけずらして配置され、垂直方向に(M+1/2−1/8)画素ピッチまたは(M+1/2+1/8)画素ピッチだけ離して配置されている撮像装置。
A transfer clock in which the period from the rising edge to the falling edge is longer than the period from the falling edge to the rising edge is given, and the time-delayed integral of the charge obtained by photoelectric conversion in the pixel group and the transfer of the charge between the pixels are given. Two image sensors that generate individual image signals by performing according to the transferred transfer clock,
A first clock is given to one of the two image sensors as the transfer clock, and a second clock whose falling timing coincides with the rising timing of the first clock is given to one of the two image sensors as the transfer clock. By giving to, a drive unit for driving the two image sensors is provided .
The two image sensors include a pixel array formed by arranging the pixel groups in a two-dimensional array in the horizontal direction and the vertical direction, respectively.
The transfer clock is a clock for controlling the timing of transfer of the electric charge in the vertical direction.
When M is an integer, the pixel array provided in one of the two image sensors is horizontally shifted by 1/2 pixel pitch with respect to the pixel array provided in the other of the two image sensors. placed, in the vertical direction (M + 1 / 2-1 / 8 ) pixel pitch or (M + 1/2 + 1 /8) the imaging apparatus that is arranged apart by a pixel pitch.
立ち上がりから立ち下がりまでの期間が立ち下がりから立ち上がりまでの期間よりも長い転送クロックが与えられ、画素群で光電変換により得た電荷の時間遅延積分と画素間での前記電荷の転送とを、与えられた転送クロックに応じて行うことで、個別の画像信号を生成する2つのイメージセンサと、
前記転送クロックとして第1クロックを前記2つのイメージセンサの一方に与え、前記転送クロックとして、立ち下がりのタイミングが前記第1クロックの立ち上がりのタイミングと一致する第2クロックを前記2つのイメージセンサの他方に与えることで、前記2つのイメージセンサを駆動する駆動部と
を備え
前記2つのイメージセンサは、それぞれ前記画素群を水平方向および垂直方向に2次元アレイ状に配列して形成された画素アレイを備え、
前記転送クロックは、垂直方向における前記電荷の転送のタイミングを制御するためのクロックであり、
前記2つのイメージセンサの一方に備えられた画素アレイは、Mを整数としたとき、前記2つのイメージセンサの他方に備えられた画素アレイに対して、水平方向の位置を揃えて配置され、垂直方向に(M−1/8)画素ピッチまたは(M+1/8)画素ピッチだけ離して配置されている撮像装置。
A transfer clock in which the period from the rising edge to the falling edge is longer than the period from the falling edge to the rising edge is given, and the time-delayed integral of the charge obtained by photoelectric conversion in the pixel group and the transfer of the charge between the pixels are given. Two image sensors that generate individual image signals by performing according to the transferred transfer clock,
A first clock is given to one of the two image sensors as the transfer clock, and a second clock whose falling timing coincides with the rising timing of the first clock is given to one of the two image sensors as the transfer clock. By giving to, a drive unit for driving the two image sensors is provided .
The two image sensors include a pixel array formed by arranging the pixel groups in a two-dimensional array in the horizontal direction and the vertical direction, respectively.
The transfer clock is a clock for controlling the timing of transfer of the electric charge in the vertical direction.
When M is an integer, the pixel array provided in one of the two image sensors is vertically aligned with the pixel array provided in the other of the two image sensors. direction (M-1/8) pixel pitch or (M + 1/8) the imaging apparatus that is arranged apart by a pixel pitch.
前記駆動部は、Nを自然数としたとき、前記第1クロックおよび前記第2クロックとして各2N個のクロックを前記2つのイメージセンサに与えることで、前記2つのイメージセンサを2N相駆動し、
前記第1クロックとして与えられる2N個のクロックは、前記第2クロックとして与えられる2N個のクロックと1対1で対応し、立ち上がりのタイミングが、前記第2クロックとして与えられる2N個のクロックのうち対応するクロックの立ち下がりのタイミングと一致する請求項1または2に記載の撮像装置。
When N is a natural number, the drive unit drives the two image sensors in 2N phases by giving 2N clocks each as the first clock and the second clock to the two image sensors.
The 2N clocks given as the first clock have a one-to-one correspondence with the 2N clocks given as the second clock, and the rising timing is among the 2N clocks given as the second clock. The imaging device according to claim 1 or 2 , which matches the timing of the falling edge of the corresponding clock.
前記2つのイメージセンサに与えられる各2N個のクロックは、立ち上がりから立ち下がりまでの期間が立ち下がりから立ち上がりまでの期間よりも2/周期だけ長い請求項に記載の撮像装置。 Wherein each of the two 2N-number of clock applied to the image sensor, an imaging device according to falling period from the rising to the falling to 2/8 cycle for a longer claim 3 than time to rise. Nが2である請求項3または4に記載の撮像装置。 The imaging device according to claim 3 or 4 , wherein N is 2. 請求項1からのいずれか1項に記載の撮像装置を備える飛翔体。 A flying object including the imaging device according to any one of claims 1 to 5. 立ち上がりから立ち下がりまでの期間が立ち下がりから立ち上がりまでの期間よりも長い転送クロックが与えられ、画素群で光電変換により得た電荷の時間遅延積分と画素間での前記電荷の転送とを、与えられた転送クロックに応じて行うことで、個別の画像信号を生成する2つのイメージセンサを駆動するイメージセンサ駆動方法であって、
前記2つのイメージセンサに、それぞれ前記画素群を水平方向および垂直方向に2次元アレイ状に配列して形成された画素アレイを備え、
前記転送クロックにより、垂直方向における前記電荷の転送のタイミングを制御し、
前記2つのイメージセンサの一方に備えられた画素アレイを、Mを整数としたとき、前記2つのイメージセンサの他方に備えられた画素アレイに対して、水平方向に1/2画素ピッチだけずらして配置し、垂直方向に(M+1/2−1/8)画素ピッチまたは(M+1/2+1/8)画素ピッチだけ離して配置し、
前記転送クロックとして第1クロックを前記2つのイメージセンサの一方に与え、前記転送クロックとして、立ち下がりのタイミングが前記第1クロックの立ち上がりのタイミングと一致する第2クロックを前記2つのイメージセンサの他方に与えることで、前記2つのイメージセンサを駆動するイメージセンサ駆動方法。
A transfer clock in which the period from the rising edge to the falling edge is longer than the period from the falling edge to the rising edge is given, and the time delay integration of the charge obtained by photoelectric conversion in the pixel group and the transfer of the charge between the pixels are given. It is an image sensor driving method that drives two image sensors that generate individual image signals by performing according to the transferred transfer clock.
The two image sensors are provided with a pixel array formed by arranging the pixel groups in a two-dimensional array in the horizontal direction and the vertical direction, respectively.
The transfer clock controls the timing of transfer of the charge in the vertical direction.
When M is an integer in the pixel array provided in one of the two image sensors, the pixel array provided in the other of the two image sensors is shifted horizontally by 1/2 pixel pitch. Arrange them vertically by (M + 1 / 2-1 / 8) pixel pitch or (M + 1/2 + 1/8) pixel pitch.
A first clock is given to one of the two image sensors as the transfer clock, and a second clock whose falling timing coincides with the rising timing of the first clock is given to one of the two image sensors as the transfer clock. An image sensor driving method for driving the two image sensors by giving to.
立ち上がりから立ち下がりまでの期間が立ち下がりから立ち上がりまでの期間よりも長い転送クロックが与えられ、画素群で光電変換により得た電荷の時間遅延積分と画素間での前記電荷の転送とを、与えられた転送クロックに応じて行うことで、個別の画像信号を生成する2つのイメージセンサを駆動するイメージセンサ駆動方法であって、
前記2つのイメージセンサに、それぞれ前記画素群を水平方向および垂直方向に2次元アレイ状に配列して形成された画素アレイを備え、
前記転送クロックにより、垂直方向における前記電荷の転送のタイミングを制御し、
前記2つのイメージセンサの一方に備えられた画素アレイを、Mを整数としたとき、前記2つのイメージセンサの他方に備えられた画素アレイに対して、水平方向の位置を揃えて配置し、垂直方向に(M−1/8)画素ピッチまたは(M+1/8)画素ピッチだけ離して配置し、
前記転送クロックとして第1クロックを前記2つのイメージセンサの一方に与え、前記転送クロックとして、立ち下がりのタイミングが前記第1クロックの立ち上がりのタイミングと一致する第2クロックを前記2つのイメージセンサの他方に与えることで、前記2つのイメージセンサを駆動するイメージセンサ駆動方法。
A transfer clock in which the period from the rising edge to the falling edge is longer than the period from the falling edge to the rising edge is given, and the time delay integration of the charge obtained by photoelectric conversion in the pixel group and the transfer of the charge between the pixels are given. It is an image sensor driving method that drives two image sensors that generate individual image signals by performing according to the transferred transfer clock.
The two image sensors are provided with a pixel array formed by arranging the pixel groups in a two-dimensional array in the horizontal direction and the vertical direction, respectively.
The transfer clock controls the timing of transfer of the charge in the vertical direction.
When the pixel array provided in one of the two image sensors is an integer M, the pixel array provided in the other of the two image sensors is arranged so as to be vertically aligned with respect to the pixel array provided in the other of the two image sensors. Place them apart by (M-1 / 8) pixel pitch or (M + 1/8) pixel pitch in the direction.
A first clock is given to one of the two image sensors as the transfer clock, and a second clock whose falling timing coincides with the rising timing of the first clock is given to one of the two image sensors as the transfer clock. An image sensor driving method for driving the two image sensors by giving to.
JP2018062580A 2018-03-28 2018-03-28 Imaging device, flying object and image sensor driving method Active JP6956666B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018062580A JP6956666B2 (en) 2018-03-28 2018-03-28 Imaging device, flying object and image sensor driving method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018062580A JP6956666B2 (en) 2018-03-28 2018-03-28 Imaging device, flying object and image sensor driving method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019176324A JP2019176324A (en) 2019-10-10
JP6956666B2 true JP6956666B2 (en) 2021-11-02

Family

ID=68167437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018062580A Active JP6956666B2 (en) 2018-03-28 2018-03-28 Imaging device, flying object and image sensor driving method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6956666B2 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06133209A (en) * 1992-10-20 1994-05-13 Mitsubishi Electric Corp Turning image pickup device
EP0945030A2 (en) * 1997-09-11 1999-09-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electronic half pixel offset
JP2015100008A (en) * 2013-11-19 2015-05-28 三菱電機株式会社 Solid state imaging element
JP2016072295A (en) * 2014-09-26 2016-05-09 日本電気株式会社 Imaging element and imaging device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019176324A (en) 2019-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9843751B2 (en) Solid-state image sensor and camera system
KR101104617B1 (en) Solid state imaging device and imaging device
US9462201B2 (en) Solid-state imaging device and electronic equipment
US9420208B2 (en) Driving method for image pickup apparatus and driving method for image pickup system
JP6668728B2 (en) Photoelectric conversion element, image reading device, and image forming device
TWI504256B (en) Solid-state imaging device, signal processing method thereof, and electronic device
KR100979197B1 (en) Solid state imaging device
US9148601B2 (en) CMOS TDI image sensor with rolling shutter pixels
KR101195325B1 (en) Data processing method, data processing apparatus, semiconductor device for detecting physical quantity distribution, and electronic apparatus
CN106068562B (en) Solid-state imaging device and imaging device
KR100996663B1 (en) Solid state imaging device and signal reading method
US20130027596A1 (en) Color imaging using time-multiplexed light sources and monochrome image sensors with multi-storage-node pixels
US11177311B2 (en) Image sensor and image capture device
CN113906733B (en) Image pickup apparatus and method of driving image pickup apparatus
EP2590413A1 (en) Solid-state image capture element and image capture device comprising said solid-state image capture element, and image capture control method and image capture control program
EP0866502A2 (en) Architecture for a CCD-imager with multiple readout registers
US10277840B2 (en) Methods for clocking an image sensor
US20060268138A1 (en) Image signal processing unit, image pickup device including the same, and image signal processing method
JP6956666B2 (en) Imaging device, flying object and image sensor driving method
US10750111B2 (en) CMOS image sensor with divided bit lines
JP2003347539A (en) Solid-state imaging device and solid-state imaging device array
JP5943853B2 (en) TDI linear image sensor and driving method thereof
US10397501B2 (en) Solid-state image sensor and imaging apparatus
JP2022108472A (en) Imaging apparatus and electronic apparatus
WO2006026411A1 (en) Image sensor for still or video photography

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200603

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210302

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210423

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210907

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211005

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6956666

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250