(57)【要約】【課題】  垂直転送電極間のポテンシャルディップＳによる信号電荷の転送残しを無くすようにすることを目的とする。【解決手段】  １画素当りの垂直転送電極４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを４相以上有しているインターライン型固体撮像装置において、この垂直転送電極４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの連続した複数の電極の組に同一の垂直転送信号を供給して、高速転送するに、この複数の電極の組の下流の電極に上流の電極よりも所定時間先に垂直転送信号を供給するようにしたものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１画素当りの垂直転送電極を４相以上有しているインターライン型固体撮像装置において、
前記垂直転送電極の連続した複数の電極の組に同一の垂直転送信号を供給して、高速転送するに、前記複数の電極の組の下流の電極に上流の電極よりも所定時間先に前記垂直転送信号を供給するようにしたことを特徴とするインターライン型固体撮像装置。
【請求項２】
請求項１記載のインターライン型固体撮像装置において、
前記高速転送は、間引き転送モード、画素混合転送モード又は間引き及び画素混合転送モードであることを特徴とするインターライン型固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全画素読み出しモードの他に、間引き読み出しモード、画素混合読み出しモード又は間引き及び画素混合読み出しモードを有し、この全画素読み出しモードの他のモード時に垂直高速転送できるようにしたインターライン型固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、全画素読み出し方式のインターライン型固体撮像装置として、図３に示す如き、１画素当り４相の垂直転送電極を有するインターライン型固体撮像装置が提案されている。
【０００３】
この図３につき説明するに、このインターライン型固体撮像装置では、光電変換する光電変換素子より成る行列状に配された複数の画素２と、この複数の画素２で光電変換された信号電荷を読み出す読み出しゲート部３と、各画素２の列毎に配された複数の垂直転送レジスタ４と、この複数の垂直転送レジスタ４の端部に接続され、この複数の垂直転送レジスタ４から転送された信号電荷を水平方向に転送する水平転送レジスタ５と、この水平転送レジスタ５の後段に設けた電荷−電圧変換部６とを有するＣＣＤ固体撮像素子１より構成されている。
【０００４】
この垂直転送レジスタ４は、１画素２に対し夫々４相の垂直転送電極４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを有し、この垂直転送レジスタ４は、この垂直転送電極に夫々タイミング信号発生回路７よりの図４Ａ，Ｂ・・・Ｈに示す如き８相の垂直転送信号Ｖ１，Ｖ２・・・Ｖ８が供給され、この８相の垂直転送信号Ｖ１，Ｖ２・・・Ｖ８により信号電荷を垂直転送する如くなされている。
【０００５】
また水平転送レジスタ５は、タイミング信号発生回路７より水平転送信号Ｈが供給され、この水平転送レジスタ５はこの水平転送信号Ｈにより信号電荷を水平転送する。
【０００６】
斯る図３に示す如き、インターライン型固体撮像装置において、全画素読み出しを行うときには、垂直転送レジスタ４の垂直転送電極に図４Ａ，Ｂ・・・Ｈに示す如き垂直転送信号Ｖ１，Ｖ２・・・Ｖ８を供給する。このときはＣＣＤ固体撮像素子１の全画素を読み出すことができる。
【０００７】
ところで、一般に固体撮像装置においては、必要に応じ画素の間引きや画素混合を行うことができるようになされ、このときは信号電荷の転送を高速化し、転送時間を短くすることが行われている（特許文献１参照）。
【０００８】
斯る図３に示す如き、インターライン型固体撮像装置においては、周知の如く、必要に応じ画素２の間引きや画素混合を行うことができ、このときは信号電荷の転送を高速化し、転送時間を短くすることができる。
【０００９】
この間引きや画素混合により信号電荷を２画素に１つとした場合に、空パケットが生じるので、垂直転送レジスタ４の垂直転送電極の２個づつに、図５に示す如き、同期した垂直転送信号を供給して垂直転送することができ、信号電荷を図４に示す如き垂直転送信号Ｖ１，Ｖ２・・・Ｖ８で垂直転送したときに比較し、垂直転送時間を１／２とすることができる。
【００１０】
即ち、タイミング信号発生回路７より発生する垂直転送信号Ｖ１，Ｖ２・・・Ｖ８を図５Ａ，Ｂ・・・Ｈに示す如く、垂直転送信号Ｖ８とＶ１、Ｖ２とＶ３、Ｖ４とＶ５、Ｖ６とＶ７を同期した垂直転送信号とし、この垂直転送レジスタ４の１画素につき４相づつある垂直転送電極４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ・・・を２つづつオン・オフ制御する如くする。
【特許文献１】特開２００２−１５２５９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
然しながら、一般に１画素に対する４相の垂直転送電極４ａ，４ｂ，４ｃ及び４ｄの夫々の間には図６に示す如く、すき間Ｔがあり、例えばこの垂直転送電極４ｂ，４ｃ及び４ｄに垂直転送信号Ｖ２，Ｖ３及びＶ４が供給されないときは、このすき間Ｔの直下にポテンシャルディップＳを生じている。
【００１２】
従って、例えばこの垂直転送電極４ｂ及び４ｃに同時に同期した垂直転送信号Ｖ２及びＶ３を供給し、オン・オフ制御したときには、この垂直転送電極４ｂ及び４ｃの間のすき間Ｔの真下のポテンシャルディップＳによる信号電荷の転送残しが発生する不都合があった。
【００１３】
本発明は斯る点に鑑み、垂直転送電極間のポテンシャルディップＳによる信号電荷の転送残しを無くすようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明インターライン型固体撮像装置は、１画素当りの垂直転送電極を４相以上有しているインターライン型固体撮像装置において、この垂直転送電極の連続した複数の電極の組に同一の垂直転送信号を供給して高速転送するに、この複数の電極の組の下流の電極に上流の電極よりも所定時間先にこの垂直転送信号を供給するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、垂直転送電極の連続した複数の電極の組に同一の垂直転送信号を供給して高速転送するに、この複数の電極の組の下流の電極に上流の電極よりも所定時間先に垂直転送信号を供給するようにしたので、この複数の電極の組の垂直転送レジスタのポテンシャルが低から高に立上がるときに下流方向にポテンシャルの段差ができ、信号電荷を良好に転送でき、ポテンシャルディップＳによる信号電荷の転送残しがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明インターライン型固体撮像装置を実施するための最良の形態の例につき説明する。
【００１７】
本例によるインターライン型固体撮像装置も図３に示す如く構成する。即ち、光電変換する光電変換素子より成る行列状に配された複数の画素２と、この複数の画素２で光電変換された信号電荷を読み出す読み出しゲート部３と、各画素２の列毎に配された複数の垂直転送レジスタ４と、この複数の垂直転送レジスタ４の端部に接続され、この複数の垂直転送レジスタ４から転送された信号電荷を水平方向に転送する水平転送レジスタ５と、この水平転送レジスタ５の後段に設けた電荷−電圧変換部６とを有するＣＣＤ固体撮像素子１より構成されている。
【００１８】
この垂直転送レジスタ４は、１画素２に対し夫々４相の垂直転送電極４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを設ける。この垂直転送レジスタ４は、この垂直転送電極４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに夫々タイミング信号発生回路７よりの図４Ａ，Ｂ・・・Ｈに示す如き８相の垂直転送信号Ｖ１，Ｖ２・・・Ｖ８が図３に示す如く供給され、この８相の垂直転送信号Ｖ１，Ｖ２・・・Ｖ８により信号電荷を垂直転送する如くなされている。
【００１９】
また水平転送レジスタ５は、タイミング信号発生回路７より水平転送信号Ｈが供給され、この水平転送レジスタ５はこの水平転送信号Ｈにより信号電荷を水平転送する。
【００２０】
斯る図３に示す如き、本例のインターライン型固体撮像装置において、全画素読み出しを行うときには、垂直転送レジスタ４の垂直転送電極４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ・・・に図４Ａ，Ｂ・・・Ｈに示す如き垂直転送信号Ｖ１，Ｖ２・・・Ｖ８を繰り返し供給する。このときはＣＣＤ固体撮像素子１の全画素を読み出すことができる。
【００２１】
また本例においては、必要に応じ、周知の如く画素２の間引き読み出し及び画素混合読み出しを行うことができるようにすると共にこの間引き読み出し及び画素混合読み出し時に信号電荷の垂直転送を高速化する。
【００２２】
例えばこの画素２の間引き読み出しや画素混合読み出しで、信号電荷を２画素につき１個としたときは、それに応じ空パケットが生じるので、垂直転送レジスタ４の連続した２個の垂直転送電極の組に同一の垂直転送信号（図４に示す如き垂直転送信号と同じ時間長）を供給して信号電荷を垂直転送するようにすれば垂直転送時間を図４に示す如き垂直転送信号Ｖ１，Ｖ２・・・Ｖ８で信号電荷を垂直転送したときに比較し、１／２とすることができる。
【００２３】
本例においては、この画素２の間引き読み出しや画素混合読み出しで、信号電荷を２画素につき１個としたときにタイミング信号発生回路７よりの垂直転送信号Ｖ１，Ｖ２・・・Ｖ８を図１Ａ，Ｂ・・・Ｈに示す如くする。
【００２４】
即ち、垂直転送レジスタ４の連続した２個の垂直転送電極４ｄ及び４ａの組と、４ｂ及び４ｃの組と、４ｄ及び４ａの組と、４ｂ及び４ｃの組・・・に、同一の垂直転送信号Ｖ８及びＶ１と、Ｖ２及びＶ３と、Ｖ４及びＶ５と、Ｖ６及びＶ７と・・・を供給するに、この２個の垂直転送電極４ｄ及び４ａの組、４ｂ及び４ｃの組、４ｄ及び４ａの組、４ｂ及び４ｃの組、・・・の下流の垂直転送電極４ａ，４ｃ，４ａ，４ｃ・・・に上流の垂直転送電極４ｄ，４ｂ，４ｄ，４ｂ・・・よりも所定時間先に垂直転送信号Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５，Ｖ７・・・を供給するようにする。
【００２５】
この図１例では、垂直転送電極４ａ，４ｃ，４ａ，４ｃ・・・に供給する垂直転送信号Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５，Ｖ７・・・の位相を垂直転送電極４ｄ，４ｂ，４ｄ，４ｂ・・・に供給する垂直転送信号Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６，Ｖ８・・・の位相より所定時間ｔだけ早くなる如くする。
【００２６】
この図１例の垂直転送信号Ｖ１，Ｖ２・・・Ｖ８は図４の垂直転送信号Ｖ１，Ｖ２・・・Ｖ８と同じ時間長とする。この垂直転送信号Ｖ１，Ｖ２・・・Ｖ８の時間長を短くして垂直転送時間を短くすることも考えられるが、垂直転送信号の時間長を短くしたときには、この垂直転送信号に伝播遅延による転送電界の低下等が発生し、転送効率劣化等により、この垂直転送信号の時間長を短くすることに制限を受ける。
【００２７】
本例は上述の如く画素２の間引き読み出しや画素混合読み出しで信号電荷を２画素につき１個とし、垂直転送時間を全画素読み出しのときの１／２とするのに垂直転送レジスタ４の連続した２個の垂直転送電極４ｄ及び４ａの組と、４ｂ及び４ｃの組と、４ｄ及び４ａの組と、４ｂ及び４ｃの組・・・に、同一の垂直転送信号Ｖ８及びＶ１と、Ｖ２及びＶ３と、Ｖ４及びＶ５と、Ｖ６及びＶ７と・・・を供給するに、この２個の垂直転送電極４ｄ及び４ａの組、４ｂ及び４ｃの組、４ｄ及び４ａの組、４ｂ及び４ｃの組、・・・の下流の垂直転送電極４ａ，４ｃ，４ａ，４ｃ・・・に上流の垂直転送電極４ｄ，４ｂ，４ｄ，４ｂ・・・よりも所定時間先に垂直転送信号Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５，Ｖ７・・・を供給するようにしたので、この２個の垂直転送電極４ｄ及び４ａの組、４ｂ及び４ｃの組、４ｄ及び４ａの組、４ｂ及び４ｃの組・・・の垂直転送レジスタ４のポテンシャルが低から高に立上がる（オンからオフになる）ときに、例えば２個の垂直転送電極４ｂ及び４ｃの組において、図２Ａに示す如く下流方向にポテンシャルの段差ができ、ポテンシャルディップＳの影響がなく、信号電荷を転送残しなく転送することができる。図２Ｂは垂直転送レジスタ４のポテンシャルが高から低に下がる（オフからオンになる）ときのポテンシャルを示す。
【００２８】
尚、上述例では１画素に対し４相の垂直転送電極４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを設けた例につき述べたが、必要に応じ４相以上であっても良いことは勿論である。
【００２９】
また上述例では、間引きや画素混合読み出しの時に２画素に対し１個の信号電荷としたが、３画素以上に対し１個の信号電荷としても良く、この場合は連続する３個以上の垂直転送電極の組とし、この３個以上の電極の組の下流の電極に上流の電極よりも時間的に多少先に垂直転送信号を供給するようにする。
【００３０】
また、本発明は上述例に限ることなく、本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成が採り得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明インターライン型固体撮像装置を実施するための最良の形態の例の説明に供する線図である。
【図２】本発明の説明に供する線図である。
【図３】インターライン型固体撮像装置の例を示す構成図である。
【図４】図３の説明に供する線図である。
【図５】従来のインターライン型固体撮像装置の例の説明に供する線図である。
【図６】説明に供する線図である。
【符号の説明】
【００３２】
１……ＣＣＤ固体撮像素子、２……画素、４……垂直転送レジスタ、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ……垂直転送電極、５……水平転送レジスタ、７……タイミング信号発生回路、Ｖ１，Ｖ２・・・Ｖ８……垂直転送信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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