(57)【要約】【課題】水平インターレースによって信号電荷および基準電荷を水平転送する際のフレームレートを向上させる。【解決手段】光が照射される受光領域１０ａにマトリクス状に複数の光電変換部１１が配置されており、光電変換部１１の信号電荷が、各垂直転送部１２によって列単位で垂直転送される。遮光状態になったオプティカルブラック領域１０ｂには、暗電流に対応する基準電荷を垂直転送するための垂直転送部１２が設けられている。全ての垂直転送部１２の電荷は同期して垂直転送され、水平転送部１７によって３回に分割して水平方向に転送される。Ａ／Ｄ変換部３２は、水平転送される信号電荷に対応するデジタル信号を出力するとともに、３回の基準電荷の水平転送に対して１回の割合で基準電荷に対応するデジタル信号をクランプする。【選択図】図１
2011066503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が照射される基板内の受光領域においてマトリクス状に配置された複数の光電変換部と、
前記各光電変換部の信号電荷を列単位で垂直転送する複数の第１垂直転送部と、
前記基板上の遮光状態になったオプティカルブラック領域において、暗時の基準電荷を、前記第１垂直転送部での垂直転送に同期して垂直転送する第２垂直転送部と、
前記第１垂直転送部から読み出される水平方向の１ラインの信号電荷を、前記第２垂直転送部から同期して読み出される基準電荷とともに、Ｎ回（但し、Ｎは２以上の整数）に分割して水平転送する水平転送部と、
当該水平転送部によるＮ回の信号電荷の水平転送毎に、１回〜Ｎ−１回から選択される回数の割合で、前記水平転送部を水平転送される基準電荷に対応する基準電圧をクランプし、クランプされた基準電圧を基準として、次のＮ回にわたって水平転送される信号電荷に対応する電圧を信号処理して画像信号を生成する画像信号生成部と、
を備えることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記画像信号生成部における前記基準電圧をクランプするタイミングが制御部によって制御されることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記画像信号生成部は、前記制御部から出力されるクランプパルスによって、前記基準電圧をクランプすることを特徴とする請求項２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１垂直転送部および前記第２垂直転送部のそれぞれにおいて前記信号電荷および前記基準電荷を垂直転送するための駆動パルス、前記第１垂直転送部および前記第２垂直転送部から垂直転送される前記信号電荷および前記基準電荷を前記水平転送部に転送するための駆動パルス、前記水平転送部において前記信号電荷および前記基準電荷を水平転送するための駆動パルスを出力することを特徴とする請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記画像信号生成部においてクランプされない基準電圧に対応する基準電荷が水平転送される期間に、前記第１垂直転送部および前記第２垂直転送部の前記信号電荷および前記基準電荷を前記水平転送部へ垂直転送するための駆動パルスを出力することを特徴とする請求項４に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記画像信号生成部においてクランプされる基準電圧に対応する基準電荷が水平転送される期間に、前記第１垂直転送部および前記第２垂直転送部の前記信号電荷および前記基準電荷を前記水平転送部へ垂直転送するための駆動パルスを出力しないことを特徴とする請求項５に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記駆動パルスが出力されない水平転送期間に連続する水平ブランキング期間が、前記駆動パルスが出力される水平転送期間に連続する水平ブランキング期間よりも、短くなっていることを特徴とする請求項６に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記第１垂直転送部および前記第２垂直転送部がそれぞれＣＣＤ構造であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の固体撮像装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の固体撮像装置を備えることを特徴とする固体撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スチルカメラ、ビデオカメラ等の固体撮像システムに使用される固体撮像装置および固体撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は、従来の固体撮像装置の概略構成を示す平面模式図である。固体撮像装置は、通常、レンズを介して光が照射される受光領域５０Ａが設けられた半導体基板５０を備えている。受光領域５０Ａには、光電変換部５１がマトリックス状に設けられるとともに、垂直方向に沿った１列を構成する複数の光電変換部５１の電荷（信号電荷）を垂直転送するＣＣＤ構造の垂直転送部５２が、光電変換部５１の各列の側方（図８においては左側の側方）にそれぞれ設けられている。半導体基板５０には、各垂直転送部５２にて垂直転送された信号電荷を水平転送する水平転送部５３が設けられている。
【０００３】
受光領域５０Ａの各垂直転送部５２は、タイミング制御回路５６から出力される駆動パルスφＶ１、φＶ２、φＶ３、φＶ４によって、信号電荷を、水平転送部５３まで、順次、垂直転送する。水平転送部５３は、転送された信号電荷を、タイミング制御回路５６から出力される駆動パルスφＨ１およびφＨ２によって水平転送する。
受光領域５０Ａの右側の側方の半導体基板５０の周縁部には、遮光膜５５によって覆われたオプティカルブラック（ＯＢ）領域５０Ｂが設けられている。ＯＢ領域５０Ｂには、例えば、光電変換部が設けられず、所定本数の垂直転送部５２が設けられている。ＯＢ領域５０Ｂの各垂直転送部５２も、受光領域５０Ａの垂直転送部５２と同様のＣＣＤ構造になっており、それぞれの垂直転送部５２には、暗時における電荷（基準電荷）が蓄積されて、タイミング制御回路５６から出力される駆動パルスφＶ１、φＶ２、φＶ３、φＶ４によって、信号電荷と同期して、水平転送部５３にまで垂直方向に転送される。
【０００４】
水平転送部５３に転送された基準電荷は、タイミング制御回路５６から出力される駆動パルスφＨ１、φＨ２によって水平転送される。従って、水平転送部５３では、受光領域５０Ａの各垂直転送部５２にて垂直転送される信号電荷の水平転送に続いて、ＯＢ領域５０Ｂの各垂直転送部５２にて垂直転送される基準電荷が水平転送されることになる。
水平転送部５３を水平転送される信号電荷および基準電荷は、出力部５４によって電荷量に応じた電圧とされてＡ／Ｄ変換部５７に出力される。Ａ／Ｄ変換部５７では、出力部５４から出力される電圧をＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換されたデジタル信号を信号処理部５８に出力する。
【０００５】
また、信号電荷に続いて水平転送される基準電荷も、出力部５４によって電荷量に応じた電圧とされて、Ａ／Ｄ変換部５７に出力される。Ａ／Ｄ変換部５７は、ＯＢ領域５０Ｂから水平転送される基準電荷に対応した電圧をＡ／Ｄ変換する。また、Ａ／Ｄ変換部５７では、タイミング制御回路５６から所定のタイミングで出力されるクランプパルスによって、基準電荷に対応した電圧のデジタル信号がクランプされる。
【０００６】
クランプされたデジタル信号は、黒基準信号として、信号処理部５８に出力される。
信号処理部５８では、信号電荷に対応した信号と、基準電荷に対応した黒基準信号とに基づいて画像信号を生成する。
図９は、図８に示す固体撮像装置の動作タイミングを示すタイミングチャートである。受光領域５０ＡおよびＯＢ領域５０Ｂにおけるそれぞれの垂直転送部５２では、水平ブランキング期間において、タイミング制御回路５６から出力される４相の駆動パルスφＶ１、φＶ２、φＶ３、φＶ４のそれぞれが、所定のタイミングでミドルレベルからローレベルになることにより、信号電荷および基準電荷が同期して垂直転送され、最終的に水平転送部５３に転送される。
【０００７】
水平転送部５３は、水平ブランキング期間に連続する水平転送期間において、タイミング制御回路５６から出力される２相の駆動パルスφＨ１およびφＨ２が交互に反転して印加されることにより、信号電荷および基準電荷を水平転送する。水平転送部５３では、受光領域５０Ａにおける水平方向に沿った１ライン分の光電変換部５１の信号電荷が、順次水平転送され、その後に連続して、ＯＢ領域５０Ｂにおける垂直転送部５２から垂直転送された基準電荷が水平転送される。
【０００８】
このような水平転送期間において、ＯＢ領域５０Ｂから転送された基準電荷に対応する電圧がＡ／Ｄ変換部５７から出力されるタイミングで、タイミング制御回路５６からクランプパルスが出力され、このクランプパルスによって、ＯＢ領域５０Ｂにて生成された基準電荷に対応する電圧のデジタル値がクランプされる。タイミング制御回路５６は、水平転送期間毎にクランプパルスを出力する。
【０００９】
近時、単位画素寸法を小さくして画素数を増加させた小型の固体撮像装置において、水平転送部での転送段数の増加に伴う電極間容量の増加によって消費電力が増加することが問題になっている。このような問題を解決するために、特許文献１では、水平インターレースによる水平転送が提案されている。
特許文献１には、相互に隣接する３本の垂直転送部を１つの垂直転送グループとして、各垂直転送グループからそれぞれ選択された最初の１つの垂直転送部の信号電荷を水平転送し、次に、各垂直転送グループから選択された２番目の垂直転送部の信号電荷を水平転送し、その後に、各垂直転送グループにおいて残った３番目の垂直転送部の信号電荷を水平転送する構成が開示されている。
【００１０】
このように、水平方向に沿った１ラインの光電変換部５１から出力される信号電荷を、３回に分割して水平転送する水平インターレースによって、単位画素寸法が小さく画素数の多い小型の固体撮像装置において、水平転送時における消費電力を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−３１０６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記に示すような水平インターレースによって水平転送を行う固体撮像装置では、ＯＢ領域においても、受光領域における各垂直転送グループと同様に、３本の垂直転送部を１つの垂直転送グループとして、各垂直転送部から転送される基準電荷が水平インターレース転送されることになる。従って、受光領域の１つの垂直転送グループにおける各垂直転送部の信号電荷が水平転送される際に、ＯＢ領域の１つの垂直転送グループにおける各垂直転送部の基準電荷が水平転送される。そして、Ａ／Ｄ変換部にて、信号電荷とともに水平転送される基準電荷に対応した基準電圧のデジタル値がクランプされて、信号処理部に出力される。
【００１３】
基準電荷がクランプされるタイミングと、信号電荷を垂直転送するための駆動パルスが印加されるタイミングとが重なると、駆動パルスによるクロストークノイズの影響を受けて基準電荷にずれが生じるおそれがある。
このことから、それぞれの水平転送期間では、基準電荷がクランプされる間は、信号電荷を垂直転送させるための駆動パルスを印加せず、それぞれの水平転送期間が終了した後の水平ブランキング期間に、信号電荷を垂直転送させるための駆動パルスを印加する構成とされる。従って、水平ブランキング期間を縮めるのに限界があり、フレームレートを向上させるのに限界があった。
【００１４】
また、ＯＢ領域における１つの垂直転送グループの３本の垂直転送部は、受光領域における各垂直転送グループの３本の垂直転送部と同様に、水平方向に所定の間隔をあけて配置されているが、ＯＢ領域の暗出力が水平方向に一定でない場合、例えば、受光領域から離れるにしたがって、ＯＢ領域の暗出力が増大する（傾きを持つ）といった固体撮像装置では、１ラインを３分割して水平転送する場合、ＯＢ領域の暗出力がそれぞれ異なるために、分割して出力した画像を合成した場合、３列単位で暗出力が変動するといった課題が生じる。
【００１５】
これにより、Ａ／Ｄ変換部にてクランプされる黒基準電圧にもばらつきが生じ、信号処理によって所望の画像信号を得ることができないおそれがある。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、水平インターレースによる水平転送を実行する際に、水平ブランキング期間を短縮することによりフレームレートを向上させることができる固体撮像装置および固体撮像システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の固体撮像装置は、光が照射される基板内の受光領域においてマトリクス状に配置された複数の光電変換部と、前記各光電変換部の信号電荷を列単位で垂直転送する複数の第１垂直転送部と、前記基板上の遮光状態になったオプティカルブラック領域において、暗時の基準電荷を、前記第１垂直転送部での垂直転送に同期して垂直転送する第２垂直転送部と、前記第１垂直転送部から読み出される水平方向の１ラインの信号電荷を、前記第２垂直転送部から同期して読み出される基準電荷とともに、Ｎ回（但し、Ｎは２以上の整数）に分割して水平転送する水平転送部と、当該水平転送部によるＮ回の信号電荷の水平転送毎に、１回〜Ｎ−１回から選択される回数の割合で、前記水平転送部を水平転送される基準電荷に対応する基準電圧をクランプし、クランプされた基準電圧を基準として、次のＮ回にわたって水平転送される信号電荷に対応する電圧を信号処理して画像信号を生成する画像信号生成部と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の固体撮像システムは、前記固体撮像装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、水平インターレースによって電荷を複数回に分割して水平転送する場合のそれぞれの水平転送期間において、ＯＢ領域に設けられた複数の垂直転送部から出力されて水平転送される基準電荷の全てをクランプして黒基準信号を生成する必要がないために、クランプする必要のない基準電荷が水平転送される水平転送期間において、垂直転送部での信号電荷を垂直転送させることが可能になる。これにより、水平ブランキング期間を短縮することができ、フレームレートを向上させることができる。
【００１９】
また、シェーディングの問題がある場合、オプティカルブラック領域の各垂直転送部にて生成される基準電荷にばらつきが生じるおそれがある場合等にも、ばらつきが生じた基準電荷のそれぞれに対応した黒基準電圧に基づいて信号処理が行われないために、シェーディングの影響により信号処理の精度が低下することを抑制することができる。
好ましくは、前記画像信号生成部における前記基準電圧をクランプするタイミングが制御部によって制御されることを特徴とする。
【００２０】
好ましくは、前記画像信号生成部は、前記制御部から出力されるクランプパルスによって、前記基準電圧をクランプすることを特徴とする。
好ましくは、前記制御部は、前記第１垂直転送部および前記第２垂直転送部のそれぞれにおいて前記信号電荷および前記基準電荷を垂直転送するための駆動パルス、前記第１垂直転送部および前記第２垂直転送部から垂直転送される前記信号電荷および前記基準電荷を前記水平転送部に転送するための駆動パルス、前記水平転送部において前記信号電荷および前記基準電荷を水平転送するための駆動パルスを出力することを特徴とする。
【００２１】
好ましくは、前記制御部は、前記画像信号生成部においてクランプされない基準電圧に対応する基準電荷が水平転送される期間に、前記第１垂直転送部および前記第２垂直転送部の前記信号電荷および前記基準電荷を前記水平転送部へ垂直転送するための駆動パルスを出力することを特徴とする。
好ましくは、前記制御部は、前記画像信号生成部においてクランプされる基準電圧に対応する基準電荷が水平転送される期間に、前記第１垂直転送部および前記第２垂直転送部の前記信号電荷および前記基準電荷を前記水平転送部へ垂直転送するための駆動パルスを出力しないことを特徴とする。
【００２２】
好ましくは、前記駆動パルスが出力されない水平転送期間に連続する水平ブランキング期間が、前記駆動パルスが出力される水平転送期間に連続する水平ブランキング期間よりも、短くなっていることを特徴とする。
好ましくは、前記第１垂直転送部および前記第２垂直転送部がそれぞれＣＣＤ構造であることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係る固体撮像装置の概略構成を説明するための平面模式図である。
【図２】その固体撮像装置における主要部の構成を説明するための平面模式図である。
【図３】その固体撮像装置における主要部の構成を簡略化して示す平面模式図である。
【図４】実施形態に係る固体撮像装置の動作説明のためのタイミングチャートである。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、その固体撮像装置の動作説明のための模式図である。
【図６】（ａ）は、実施形態の固体撮像装置の水平ブランキング期間を短縮することを説明するためのタイミングチャート、（ｂ）は従来の固体撮像装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明の変形例における固体撮像装置の平面模式図である。
【図８】従来の固体撮像装置の概略構成を示す平面模式図である。
【図９】その動作説明のためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る固体撮像装置の構成を説明するための平面模式図である。この固体撮像装置は、例えばスチルカメラに使用され、それぞれが単位画素を構成する複数の光電変換部１１が形成された半導体基板１０を備えている。半導体基板１０は、レンズ（図示せず）を介して光が照射される領域である受光領域１０ａと、光が照射されないように遮光膜２０で覆われたオプティカルブラック（ＯＢ）領域１０ｂとを有しており、受光領域１０ａ内には光電変換部１１がマトリクス状に配置されている。
【００２５】
受光領域１０ａ内において行方向（水平方向）および列方向（垂直方向）に沿って配列された各光電変換部１１は、それぞれの受光面にて光を受光すると、光電変換により、受光量に対応した信号電荷を生成する。
受光領域１０ａには、垂直方向に沿った１列を構成する複数の光電変換部１１の側方（図１において左側の側方）に、ＣＣＤ構造の垂直転送部１２がそれぞれ設けられている。各垂直転送部１２は、水平方向に一定の間隔をあけて配置されており、右側に隣接する列の各光電変換部１１に蓄積された電荷（信号電荷）を読み出して垂直方向へ転送する。図1に示す本実施形態では８相で全段部を垂直転送する構成になっているが、このような構成に限定されるものではない。
【００２６】
なお、図１において、受光領域１０ａの全面が遮光膜２０にて覆われていないように示されているが、ＣＣＤ構造の各垂直転送部１２におけるスミアの発生を抑制するために、受光領域１０ａにも遮光膜２０が設けられている。
遮光膜２０にて覆われたＯＢ領域１０ｂは、受光領域１０ａに設けられた垂直転送部１２と同様の構成の所定本数の垂直転送部１２が設けられている。なお、図１に示す本実施形態では、ＯＢ領域１０ｂにおいては、垂直転送部１２の間に光電変換部１１が設けられていないが、受光領域１０ａと同様に光電変換部１１を設けてもよい。
【００２７】
ＯＢ領域１０ｂに設けられた各垂直転送部１２は、遮光膜２０によって遮光されていることにより、暗電流となる電荷（基準電荷）が蓄積されて、垂直方向に転送される。
なお、ＯＢ領域１０ｂに光電変換部１１を設ける場合には、各垂直転送部１２には、対応する光電変換部１１から出力される暗時の電荷が垂直方向に転送される。
受光領域１０ａに設けられた各光電変換部１１の受光面は、Ｒ（赤色）フィルタ、Ｇ（緑色）フィルタ、Ｂ（青色）フィルタから選択された一つのカラーフィルタによってそれぞれ覆われている。Ｒ、Ｇ、Ｂの各カラーフィルタはベイヤー配列になっており、ＧフィルタとＢフィルタとが水平方向に交互に配置された行と、ＲフィルタとＧフィルタとが水平方向に交互に配置された行とが、垂直方向（列方向）に交互に配列されている。
【００２８】
受光領域１０ａおよびＯＢ領域１０ｂの各垂直転送部１２には、電荷を垂直方向に転送するための複数の電極（図示せず）が垂直方向に沿って配置されており、タイミング制御回路３１から出力される駆動パルスが各電極にそれぞれ所定のタイミングで印加されることによって、各垂直転送部１２に読み出された信号電荷が、垂直方向（図１において下方）に順次転送される。
【００２９】
半導体基板１０には、受光領域１０ａおよびＯＢ領域１０ｂのそれぞれに設けられた全ての垂直転送部１２から転送される信号電荷および基準電荷を、３回に分割して水平方向（図１において左側方向）に転送するＣＣＤ構造の水平転送部１７が、受光領域１０ａおよびＯＢ領域１０ｂにわたって、水平方向に沿った状態で配置されている。
垂直転送部１２と水平転送部１７との間には、電荷を蓄積して保持する電荷保持部１３および電荷転送部（ＶＯＧ部）１８を備えている。電荷保持部１３は、ストレージ部１５とホールド部１６により構成されている。
【００３０】
電荷保持部１３およびＶＯＧ部１８は、相互に隣接する所定本数（本実施形態では３本）の垂直転送部１２のグループ（以下、垂直転送グループ１２Ｇとする）毎に、各垂直転送部１２の電荷を順番に水平転送部１７へ転送する。水平転送部１７は、各垂直転送グループ１２Ｇにおける１つの垂直転送部１２から電荷が転送される度に、転送された電荷を水平転送（水平インタレース転送）する。
【００３１】
半導体基板１０には、水平転送部１７を水平転送される電荷に応じた電圧を出力する出力部１４が設けられている。出力部１４から出力される電圧は、画像信号生成部３４に設けられたＡ／Ｄ変換部（信号変換部）３２に供給される。Ａ／Ｄ変換部３２は、出力部１４から出力される電圧をデジタル変換して、画像信号生成部３４に設けられた信号処理部３３へ出力する。
【００３２】
なお、Ａ／Ｄ変換部３２では、タイミング制御回路３１から出力されるクランプパルスによって、ＯＢ領域１０ｂに設けられた所定の垂直転送部１２から転送される基準電荷に応じた電圧のデジタル値をクランプし、クランプされたデジタル信号を、黒基準信号として信号処理部３３へ出力するようになっている。信号処理部３３では、Ａ／Ｄ変換部３２から出力されたデジタル信号を、クランプされた黒基準信号に基づいて信号処理して画像信号を生成する。
【００３３】
図２は、固体撮像装置における受光領域１０ａの主要部の構成を説明するための平面模式図、図３は、図２をさらに簡略化して示す平面模式図である。なお、図２および図３においては、受光領域１０ａに設けられた光電変換部１１を省略している。また、図３においては、図２に示された信号線を省略しており、受光領域１０ａにおける各垂直転送部１２を垂直転送される信号電荷を、読み出されたそれぞれの光電変換部１１に設けられているカラーフィルタの色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）で示している。
【００３４】
水平転送部１７には、複数の電極（図示せず）が水平方向に沿って並んで配置されており、本実施形態では、水平転送部１７における相互に隣接する３つの電極が、１水平転送グループ１７Ｇとして、タイミング制御回路３１から出力される３相の駆動パルスφＨ１、φＨ２、φＨ３が所定のタイミングで印加されるようになっている。各電極は、水平転送部１７において、各垂直転送部１２から転送される電荷を水平転送する単位転送ビットを形成している。
【００３５】
水平転送部１７における１つの水平転送グループ１７Ｇは、転送方向の中央部に配置されて駆動パルスφＨ１が印加されるサブ単位転送ビットＨ１と、サブ単位転送ビットＨ１に対して水平転送方向の下流側および上流側にそれぞれ配置されて、駆動パルスφＨ２およびφＨ３がそれぞれ印加される主単位転送ビットＨ２およびＨ３とによって構成されている。
【００３６】
本実施形態の固体撮像装置では、水平転送部１７における１つの水平転送グループ１７Ｇが、１つの垂直転送グループ１２Ｇに対応付けられており、電荷保持部１３およびＶＯＧ部１８は、各垂直転送グループ１２Ｇを構成する３本の垂直転送部１２のそれぞれの端部に転送された電荷を、水平転送部１７における主単位転送ビットＨ２またはＨ３へ順番に転送する。
【００３７】
図２には、相互に隣接する２つの垂直転送グループ１２Ｇが示されており、以下の説明においては、図３に示すように、左側の垂直転送グループ１２Ｇを第１の垂直転送グループ１２Ｇ−１、右側の垂直転送グループ１２Ｇを第２の垂直転送グループ１２Ｇ−２とする。また、１つの垂直転送グループ１２Ｇにおける３つの垂直転送部１２を、左側から順番に、第１垂直転送部１２ａ、第２垂直転送部１２ｂ、第３垂直転送部１２ｃとする。さらには、図３に示すように、第１垂直転送グループ１２Ｇ−１に対応する水平転送グループ１７を第１水平転送グループ１７Ｇ−１とし、第２垂直転送グループ１２Ｇ−２に対応する水平転送グループ１７Ｇを第２水平転送グループ１７Ｇ−２とする。
【００３８】
電荷保持部１３のストレージ部１５は、各垂直転送グループ１２Ｇ−１および１２Ｇ−２において、第１垂直転送部１２ａ、第２垂直転送部１２ｂおよび第３垂直転送部１２ｃから転送される電荷をそれぞれ蓄積する第１ストレージ部Ｓａ、第２ストレージ部Ｓｂおよび第３ストレージ部Ｓｃを有し、電荷保持部１３のホールド部１６は、第１ストレージ部Ｓａ、第２ストレージ部Ｓｂおよび第３ストレージ部Ｓｃにて蓄積された電荷をそれぞれ保持する第１ホールド部Ｈａ、第２ホールド部Ｈｂおよび第３ホールド部Ｈｃを有している。
【００３９】
図２に示すように、第１ストレージ部Ｓａ、第２ストレージ部Ｓｂ、第３ストレージ部Ｓｃのそれぞれには、タイミング制御回路３１から出力される駆動パルスφＶＳＴ−ａ、φＶＳＴ−ｂ、φＶＳＴ−ｃが印加されるようになっており、第１ホールド部Ｈａ、第２ホールド部Ｈｂ、第３ホールド部Ｈｃのそれぞれには、タイミング制御回路３１から出力される駆動パルスφＶＨＬＤ−ａ、φＶＨＬＤ−ｂ、φＶＨＬＤ−ｃが印加されるようになっている。
【００４０】
なお、本実施形態では、駆動パルスφＶＳＴ−ａ、φＶＳＴ−ｂ、φＶＳＴ−ｃがそれぞれミドルレベル（電荷を読み出す際に印加されるハイレベルの信号と、電荷の転送時にバリアとなるように印加されるローレベルの信号との中間のレベル）になることにより、第１ストレージ部Ｓａ、第２ストレージ部Ｓｂ、第３ストレージ部Ｓｃのそれぞれに電荷が蓄積され、また、駆動パルスφＶＨＬＤ−ａ、φＶＨＬＤ−ｂ、φＶＨＬＤ−ｃがそれぞれミドルレベルになることにより、第１ホールド部Ｈａ、第２ホールド部Ｈｂ、第３ホールド部Ｈｃのそれぞれに電荷が蓄積される。
【００４１】
ＶＯＧ部１８は、各垂直転送グループ１２Ｇに対応する第１ホールド部Ｈａ、第２ホールド部Ｈｂ、第３ホールド部Ｈｃのそれぞれにおいてホールドされた信号電荷を、各水平転送グループ１７Ｇの主単位転送ビットＨ２またはＨ３に転送する。ＶＯＧ部１８には、タイミング制御回路３１から出力される駆動パルスφＶＯＧが印加されるようになっており、駆動パルスφＶＯＧがミドルレベルからローレベルになることにより、対応する水平転送グループ１７Ｇの主単位転送ビットＨ２またはＨ３に電荷を転送する。
【００４２】
ＯＢ領域１０ｂには、受光領域１０ａと同様に、垂直転送グループ１２Ｇを構成する３本の垂直転送部１２ａ、１２ｂ、１２ｃが設けられており、電荷保持部１３およびＶＯＧ部１８によって、受光領域１０ａにおける垂直転送グループ１２Ｇの各垂直転送部１２ａ、１２ｂ、１２ｃの信号電荷がそれぞれ水平転送部１７に転送されるタイミングで、ＯＢ領域１０ｂの各垂直転送部１２ａ、１２ｂ、１２ｃの基準電荷が水平転送部１７に転送される。
【００４３】
なお、ＯＢ領域１０ｂにおける垂直転送部１２の間隔は、光電変換部１１が設けられていないことから、受光領域１０ａに設けられた垂直転送部１２の間隔よりも狭くしてもよい。
このような構成の固体撮像装置の動作を、図４のタイミングチャートと、図３および図５（ａ）〜（ｄ）に示す模式図とに基づいて説明する。図４のタイミングチャートに示すように、第１の水平ブランキング期間では、第１垂直転送グループ１２Ｇ−１および第２垂直転送グループ１２Ｇ−２のそれぞれにおける第１〜第３の各垂直転送部１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、右側に隣接する各光電変換部１１から読み出された信号電荷を、８相の駆動パルスφＶ１〜φＶ８のそれぞれが、順次、ミドルレベルからローレベルになることよって、電荷保持部１３に近接した端部にまで転送する。
【００４４】
この場合、第１垂直転送グループ１２Ｇ−１における第１垂直転送部１２ａおよび第３垂直転送部１２ｃでは、「Ｒ」のカラーフィルタが設けられた光電変換部１１から読み出された信号電荷（以下、「Ｒ−信号電荷」と表記する）と、「Ｇ」のカラーフィルタが設けられた光電変換部１１から読み出された信号電荷（以下、「Ｇ−信号電荷」と表記する）とが交互に並んだ状態で垂直転送され、第２垂直転送部１２ｂでは、Ｇ−信号電荷と、「Ｂ」のカラーフィルタが設けられた光電変換部１１から読み出された信号電荷（以下、「Ｂ−信号電荷」と表記する）とが交互に並んだ状態で垂直転送される。
【００４５】
また、第２垂直転送グループ１２Ｇ−２における第１垂直転送部１２ａおよび第３垂直転送部１２ｃでは、Ｇ−信号電荷とＢ−信号電荷とが交互に並んだ状態で垂直転送され、第２垂直転送部１２ｂでは、Ｒ−信号電荷とＧ−信号電荷とが交互に並んだ状態で垂直転送される。
図３は、タイミングｔ１（図４参照、以下同様）の直前における各垂直転送部１２ａ、１２ｂ、１２ｃの信号電荷の蓄積状態を示している。なお、このタイミングｔ１では、各垂直転送部１２ａ、１２ｂ、１２ｃの信号電荷は、φＶＳＴ−ａ、φＶＳＴ−ｂ、φＶＳＴ−ｃのそれぞれがミドルレベルとなることから、第１ストレージ部Ｓａ、第２ストレージ部Ｓｂ、第３ストレージ部Ｓｃにそれぞれ転送され始める。
【００４６】
図３では、第１垂直転送グループ１２Ｇ−１における第１垂直転送部１２ａ、第２垂直転送部１２ｂ、第３垂直転送部１２ｃのそれぞれの下側の端部に、Ｒ−信号電荷、Ｇ−信号電荷、Ｒ−信号電荷がそれぞれ蓄積されており、第２垂直転送グループ１２Ｇ−２における第１垂直転送部１２ａ〜第３垂直転送部１２ｃのそれぞれの下側の端部に、Ｇ−信号電荷、Ｒ−信号電荷、Ｇ−信号電荷がそれぞれ蓄積されている。
【００４７】
このような状態で、タイミングｔ３において、各垂直転送部１２ａ、１２ｂ、１２ｃのそれぞれに印加される駆動パルスφＶ８がローレベルになると、ストレージ部１５の第１ストレージ部Ｓａ、第２ストレージ部Ｓｂ、第３ストレージ部Ｓｃに印加される駆動パルスφＶＳＴ−ａ、φＶＳＴ−ｂ、φＶＳＴ−ｃがそれぞれミドルレベルになっているために、各垂直転送部１２ａ、１２ｂ、１２ｃの端部に蓄積された信号電荷（第１垂直転送グループ１２Ｇ−１においては、Ｒ−信号電荷、Ｇ−信号電荷、Ｒ−信号電荷、第２垂直転送グループ１２Ｇ−２においては、Ｇ−信号電荷、Ｒ−信号電荷、Ｇ−信号電荷）は、第１ストレージ部Ｓａ、第２ストレージ部Ｓｂ、第３ストレージ部Ｓｃにそれぞれ転送される。
【００４８】
この場合、駆動パルスφＶＨＬＤ−ａおよびφＶＨＬＤ−ｂがローレベルになっているために、第１ストレージ部Ｓａおよび第２ストレージ部Ｓｂでは、第１垂直転送部１２ａおよび第２垂直転送部１２ｂに転送された信号電荷が、第１ストレージ部Ｓａおよび第２ストレージ部Ｓｂに蓄積される。
これに対して、駆動パルスφＶＨＬＤ−ｃが、タイミングｔ２においてミドルレベルになっているために、第３ストレージ部Ｓｃに転送される信号電荷は、第３ホールド部Ｈｃへ転送される。そして、ＶＯＧ部１８に印加される駆動パルスφＶＯＧがローレベルになっていることにより、第３ホールド部Ｈｃにて信号電荷が蓄積される。
【００４９】
その後のタイミングｔ４において第３ストレージ部Ｓｃに印加される駆動パルスφＶＳＴ−ｃがローレベルになると、第３ストレージ部Ｓｃの信号電荷が第３ホールド部Ｈｃに転送されて蓄積される。これにより、図５（ａ）に示す状態になる。
このような状態で所定時間が経過してタイミングｔ５になると、ＶＯＧ部１８に印加される駆動パルスφＶＯＧがミドルレベルになり、第３ホールド部Ｈｃに蓄積された信号電荷は、ＶＯＧ部１８へ転送され始める。そして、駆動パルスφＶＯＧのミドルレベル状態が継続している間のタイミングｔ６において、第３ホールド部Ｈｃに印加される駆動パルスφＶＨＬＤ−ｃがローレベルになると、第３ホールド部Ｈｃの信号電荷は、ＶＯＧ部１８に転送される。さらにその後のタイミングｔ７において、ＶＯＧ部１８に印加される駆動パルスφＶＯＧがローレベルになると、ＶＯＧ部１８に転送された信号電荷（第１垂直転送グループ１２Ｇ−１においてはＲ−信号電荷、第２垂直転送グループ１２Ｇ−２においてはＧ−信号電荷）が、図５（ｂ）に示すように、第１水平転送グループ１７Ｇ−１および第２水平転送グループ１７Ｇ−２の主単位転送ビットＨ２またはＨ３（図５（ｂ）においては、主単位転送ビットＨ３）にそれぞれ蓄積される。
【００５０】
駆動パルスφＶＯＧがローレベルになってから所定の時間が経過して、タイミングｔ８になると、水平転送部１７におけるそれぞれの水平転送グループ１７Ｇの３つの電極に対して、３相の駆動パルスφＨ１、φＨ２、φＨ３が印加されて、主単位転送ビットＨ２またはＨ３に転送された信号電荷の水平転送が開始される。第１水平ブランキング期間は、３相の駆動パルスφＨ１、φＨ２、φＨ３の印加が開始されることにより終了する。
【００５１】
なお、この第１水平ブランキング期間では、ＯＢ領域１０ｂにおいても、垂直転送部１２に対して、同様のタイミングで駆動パルスφＶ１〜φＶ８が印加されることにより、暗時の基準電荷が転送され、また電荷保持部１３およびＶＯＧ部１８においても、同様のタイミングで駆動パルスφＶＳＴ−ａ、φＶＳＴ−ｂ、φＶＳＴ−ｃ、φＶＨＬＤ−ａ、φＶＨＬＤ−ｂ、φＶＨＬＤ−ｃおよびφＶＯＧが印加されることにより、水平転送部１７における水平転送グループ１７Ｇの主単位転送ビットＨ２またはＨ３に転送される。
【００５２】
タイミングｔ８において第１水平転送期間が開始すると、各水平転送グループ１７Ｇの３つの電極に対して、３相の駆動パルスφＨ１、φＨ２、φＨ３が印加されることにより、各水平転送グループ１７Ｇの主単位転送ビットＨ２またはＨ３に転送された電荷が出力部１４に順番に水平転送される。従って、受光領域１０ａにおける各垂直転送グループ１２Ｇの第３垂直転送部１２ｃから転送された信号電荷が出力部１４に転送された後に、連続して、ＯＢ領域１０ｂにおける各垂直転送グループ１２Ｇの第３垂直転送部１２ｃから転送された基準電荷が出力部１４に転送される。
【００５３】
出力部１４では、転送された電荷に対応した電圧を、画像信号生成部３４のＡ／Ｄ変換部３２に出力する。Ａ／Ｄ変換部３２は、受光領域１０ａにおける各垂直転送グループ１２Ｇの第３垂直転送部１２ｃから転送された信号電荷に対応した電圧がＡ／Ｄ変換されて信号処理部３３に出力するとともに、ＯＢ領域１０ｂにおいて生成された基準電荷に対応する電圧を所定のタイミングでクランプして出力する。
【００５４】
第１水平転送期間においては、タイミング制御回路３１は、ＯＢ領域１０ｂから読み出された基準電荷に対応した電圧をクランプするためのクランプパルスを出力せず、従って、Ａ／Ｄ変換部３２においては、すでにクランプされている黒基準信号が継続して出力される。なお、信号電荷の転送が開始される当初においては、ＯＢ領域１０ｂにおける所定の垂直転送部１２にて生成された基準電荷に対応した電圧がクランプされて出力されるように構成されている。
【００５５】
信号処理部３３は、Ａ／Ｄ変換部３２においてクランプされた黒基準信号を基準として、信号電荷に対応した電圧のデジタル値を信号処理して画像信号を生成する。
タイミング制御回路３１から出力される３相の駆動パルスφＨ１、φＨ２、φＨ３による電荷の水平転送が終了したタイミングｔ９において、各垂直転送グループ１２Ｇのそれぞれにおける第３の垂直転送部１２ｃから１ライン分の信号電荷を出力部１４に水平転送する第１水平転送期間が終了し、各垂直転送グループ１２Ｇにおける第１の垂直転送部１２ａの信号電荷を水平転送部に転送する第２水平ブランキング期間が開始する。
【００５６】
第２水平ブランキング期間では、タイミングｔ９から所定時間が経過したタイミングｔ１０において、第１ホールド部Ｈａに印加される駆動パルスφＶＨＬＤ−ａがローレベルからミドルレベルになり、第１ストレージ部Ｓａに蓄積された信号電荷が第１ホールド部Ｈａへ転送され始める。このとき、ＶＯＧ部１８に印加される駆動パルスφＶＯＧがローレベルになっていることにより、第１ホールド部Ｈａに信号電荷が蓄積される。
【００５７】
その後、駆動パルスφＶＨＬＤ−ａがミドルレベルを継続している間のタイミングｔ１１において、電荷保持部１３の第１ストレージ部Ｓａに印加される駆動パルスφＶＳＴ−ａがローレベルになるとともに、ＶＯＧ部１８に印加される駆動パルスφＶＯＧがミドルレベルになり、第１ストレージ部Ｓａに蓄積された電荷は、第１ホールド部ＨａおよびＶＯＧ部１８へ転送される。
【００５８】
そして、駆動パルスφＶＯＧがミドルレベルを継続している間のタイミングｔ１２において、第１ホールド部Ｈａに印加される駆動パルスφＶＨＬＤ−ａがローレベルになると、第１ホールド部Ｈａに蓄積された信号電荷は、ＶＯＧ部１８へ転送される。
その後のタイミングｔ１３において、ＶＯＧ部１８に印加される駆動パルスφＶＯＧがローレベルになると、図５（ｃ）に示すように、ＶＯＧ部１８に転送された信号電荷（第１垂直転送グループ１２Ｇ−１においてはＲ−信号電荷、第２垂直転送グループ１２Ｇ−２においてはＧ−信号電荷）が、第１水平転送グループ１７Ｇ−１および第２水平転送グループ１７Ｇ−２の主単位転送ビットＨ２またはＨ３（図５（ｃ）においては主単位転送ビットＨ２）にそれぞれ転送される。
【００５９】
その後、所定のタイミングｔ１４において、水平転送部１７に、３相の駆動パルスφＨ１、φＨ２、φＨ３の印加が開始される。これにより、第２水平ブランキング期間が終了して、第２水平転送期間が開始する。
なお、この第２水平ブランキング期間においても、ＯＢ領域１０ｂにおける垂直転送グループ１２Ｇの第１垂直転送部１２ａの端部に転送された基準電荷が、水平転送部１７における各水平転送グループ１７Ｇの主単位転送ビットＨ２またはＨ３にそれぞれ転送される。
【００６０】
第２水平転送期間においては、前述したように、水平転送部１７に３相の駆動パルスφＨ１、φＨ２、φＨ３が印加されることにより、主単位転送ビットＨ２またはＨ３に転送された信号電荷および基準電荷は、順次、出力部１４に水平転送され、出力部１４からＡ／Ｄ変換部３２に出力される。そして、この場合にも、タイミング制御回路３１からはクランプパルスが出力されないことにより、Ａ／Ｄ変換部３２においてクランプされた黒基準信号が継続して出力される。従って、信号処理部３３は、Ａ／Ｄ変換部３２において継続してクランプされた黒基準信号を基準として、信号電荷に対応した電圧のデジタル値を信号処理して画像信号を生成する。
【００６１】
タイミング制御回路３１から出力される３相の駆動パルスφＨ１、φＨ２、φＨ３による電荷の水平転送が終了したタイミングｔ１５において、各垂直転送グループ１２Ｇにおける第１垂直転送部１２ａから、水平方向の１ライン分の電荷を出力部１４に水平転送する第２水平転送期間が終了し、各垂直転送グループ１２Ｇにおける第２の垂直転送部１２ａの信号電荷を水平転送部１７に転送する第３水平ブランキング期間が開始する。
【００６２】
第３水平ブランキング期間では、タイミングｔ１５から所定時間が経過したタイミングｔ１６において、第２ホールド部Ｈｂに印加される駆動パルスφＶＨＬＤ−ｂがミドルレベルになり、第２ストレージ部Ｓｂに蓄積された信号電荷が第２ホールド部Ｈｂへ転送され始める。このとき、ＶＯＧ部１８に印加される駆動パルスφＶＯＧがローレベルになっていることにより、第２ホールド部Ｈｂにて信号電荷が蓄積される。
【００６３】
その後、駆動パルスφＶＨＬＤ−ｂがミドルレベルを継続している間のタイミングｔ１７において、電荷保持部１３の第２ストレージ部Ｓｂに印加される駆動パルスφＶＳＴ−ｂがローレベルになるとともに、ＶＯＧ部１８に印加される駆動パルスφＶＯＧがミドルレベルになり、第１ストレージ部Ｓａに蓄積された電荷は、第１ホールド部ＨａおよびＶＯＧ部１８へ転送される。
【００６４】
そして、駆動パルスφＶＯＧがミドルレベルを継続している間のタイミングｔ１８において、第２ホールド部Ｈｂに印加される駆動パルスφＶＨＬＤ−ａがローレベルになると、第２ホールド部Ｈｂに蓄積された信号電荷は、ＶＯＧ部１８へ転送される。
その後のタイミングｔ１９において、ＶＯＧ部１８に印加される駆動パルスφＶＯＧがローレベルになると、図５（ｄ）に示すように、ＶＯＧ部１８に転送された信号電荷（第１垂直転送グループ１２Ｇ−１においてはＧ−信号電荷、第２垂直転送グループ１２Ｇ−２においてはＲ−信号電荷）が、第１水平転送グループ１７Ｇ−１および第２水平転送グループ１７Ｇ−２の主単位転送ビットＨ２またはＨ３（図５（ｄ）においては主単位転送ビットＨ３）にそれぞれ転送される。
【００６５】
その後、所定のタイミングｔ２０において、水平転送部１７に対する３相の駆動パルスφＨ１、φＨ２、φＨ３の印加が開始される。これにより、第３水平ブランキング期間が終了し、第３水平転送期間が開始する。
なお、この第３水平ブランキング期間においても、ＯＢ領域１０ｂでは、垂直転送グループ１２Ｇの第２垂直転送部１２ｂの端部に転送された基準電荷が、水平転送部１７における各水平転送グループ１７Ｇの主単位転送ビットＨ２またはＨ３にそれぞれ転送される。
【００６６】
第３水平転送期間の開始により、前述したように、水平転送部１７に印加される３相の駆動パルスφＨ１、φＨ２、φＨ３により、主単位転送ビットＨ２またはＨ３に転送された信号電荷および基準電荷は、順次、出力部１４に水平転送され、出力部１４からＡ／Ｄ変換部３２に出力される。
この場合、タイミング制御回路３１からは、所定のタイミングｔ２１で、クランプパルスが出力される。これによりＡ／Ｄ変換部３２において基準電荷に対応した電圧のデジタル値がクランプされ、このデジタル値が黒基準信号として信号処理部３３に出力される。
【００６７】
このように、第３水平期間に水平転送される基準電荷に対応する黒基準信号が、信号処理部３３においてクランプされると、その後の第１水平期間、第２水平期間、第３水平期間のそれぞれにおいて水平転送される信号電荷に対応した電圧のデジタル値が、クランプされた黒基準信号を基準として信号処理されて画像信号が生成される。
以降、前述した第１水平ブランキング期間、第１水平転送期間、第２水平ブランキング期間、第２水平転送期間、第３水平ブランキング期間、第３水平転送期間において実行された動作と同様の動作が順番に実行され、各垂直転送グループ１２Ｇにおいては、第３垂直転送部１２ｃ、第１垂直転送部１２ａ、第２垂直転送部１２ｂの電荷が、その順番で各水平転送グループに転送されて水平転送される。そして、第３水平転送期間においてのみ、所定のタイミングで、ＯＢ領域１０ｂにて読み出された基準電荷に対応する電圧のデジタル値がＡ／Ｄ変換部３２において新たにクランプされる。
【００６８】
このように、本実施形態では、第１水平転送期間および第２水平転送期間のそれぞれにおいて、ＯＢ領域１０ｂにて生成された基準電荷に対応する電圧のデジタル値をクランプするためのクランプパルスがタイミング制御回路３１から出力されず、第３水平転送期間においてのみタイミング制御回路３１からクランプパルスが出力される構成になっている。
【００６９】
従って、１ライン分の信号電荷を信号処理するために要する時間は、図４に示すように、第１水平ブランキング期間の直前の水平転送期間の開始から、その第１水平ブランキング期間が終了した後の第３水平ブランキング期間が終了までの時間になる。
なお、本実施形態では、ＯＢ領域１０ｂに設けられた各垂直転送部１２ａ〜１２ｃにおける第２垂直転送部１２ｂにて生成された基準電荷に対応する電圧のデジタル値だけをクランプしているために、ＯＢ領域１０ｂの各垂直転送部１２ａ〜１２ｃにて生成される基準電荷が、シェーディングの影響を受けることによって異なっていても、信号処理の精度がばらつくおそれがない。
【００７０】
また、本実施形態においては、第１水平転送期間および第２水平転送期間においては基準電荷をクランプする必要がないために、図６（ａ）に示すように、第１水平転送期間および第２水平転送期間内において、例えば、従来、基準電荷が水平転送されるタイミングで、駆動パルスφＶＨＬＤ−ａをミドルレベルに変化させることが可能になる。
このことについて、以下に説明する。図６（ｂ）は、従来の固体撮像装置の動作を説明するタイミングチャートであり、本発明の固体撮像装置の動作を説明する図６（ａ）のタイミングチャートとの比較のために示されている。図６（ｂ）のタイミングチャートでは、第１水平転送期間および第２水平転送期間内に、タイミング制御回路３１からクランプパルスを出力して、水平転送される基準電荷をそれぞれクランプしている。
【００７１】
このために、第１水平転送期間および第２水平転送期間のそれぞれにおいては、信号電荷を垂直転送させるための駆動パルスは出力されていない。これにより、駆動パルスによるクロストークノイズによって基準電荷にずれが生じるおそれはないが、この場合の第２水平ブランキング期間および第３水平ブランキング期間は、図６（ａ）に示された第２水平ブランキング期間および第３水平ブランキング期間よりも長くなる。
【００７２】
このように、図６（ａ）に示された本実施形態のタイミングチャートでは、駆動パルスφＶＨＬＤ−ａおよびφＶＨＬＤ−ｂを立ち上げるタイミングを、第１水平転送期間および第２水平転送期間に重ならせても問題がないために、図６（ｂ）に示すタイミングチャートの場合よりも、第２水平ブランキング期間および第３水平ブランキング期間を短くすることができる。これにより、フレームレートを向上させることが可能になる。
【００７３】
なお、本実施形態では、水平インターレース方式を採用できるように、各垂直転送グループ１２Ｇを構成する３本の垂直転送部１２ａ、１２ｂ、１２ｃにおける第１および第２垂直転送部１２ａ、１２ｂに対応する電荷保持部１３の第１および第２ストレージ部Ｓａ、Ｓｂ、さらに第１および第２ホールド部Ｈａ、Ｈｂの構成をドレイン構造としている。ただし、水平インターレース方式を行うことができる構造であれば、本実施形態に限るもではない。
【００７４】
このために、第１および第２垂直転送部１２ａおよび１２ｂに対応する第１および第２ストレージ部ＳａおよびＳｂ、第１および第２ホールド部Ｈａ、Ｈｂの構成は、第３ストレージ部Ｓｃおよび第３ホールド部Ｈｃの構成とは異なっている。しかし、電荷保持部１３の一部をドレイン構造とすることによって、暗時における基準信号が影響を受けるおそれはほとんどない。
【００７５】
例えば、水平方向に沿った光電変換部１１が３０００ライン設けられている場合に、６：１の垂直インターレース方式を採用すると、垂直インターレースの１フィールド当たり、1パケットの電荷が電荷保持部１３に至るまで５００ライン転送されることになり、水平転送部までにいたるまでの電荷保持部１３が占める割合は１／５００の割合になる。従って、電荷保持部１３の一部をドレイン構造としても、暗時における基準信号が影響を受けるおそれはほとんどない。
【００７６】
本実施形態では、ＯＢ領域１０ｂに、受光領域１０ａと同様に、３本の垂直転送部１２を有する垂直転送グループ１２Ｇが設けられているために、電荷保持部１３およびＶＯＧ部１８を受光領域と同様のタイミング制御によって、基準電荷を水平転送部１７へ転送することができる。
また、受光領域１０ａにおける各垂直転送グループ１２Ｇの３本の垂直転送部１２から出力される信号電荷を加算して水平転送することも可能であり、この場合には、ＯＢ領域１０ｂに設けられた垂直転送グループ１２Ｇの３本の垂直転送部１２から出力される基準電荷を加算するようにすればよい。
【００７７】
なお、水平転送部１７は、３相の駆動パルスφＨ１、φＨ２、φＨ３にて電荷を水平転送する構成に限らず、図７（ａ）に示すように、２相の駆動パルスφＨ１、φＨ２にて電荷を水平転送する構成、あるいは、図７（ｂ）に示すように、４相の駆動パルスφＨ１、φＨ２、φＨ３、φＨ４にて電荷を水平転送する構成であってもよい。
また、水平インターレース転送において水平転送部１７による電荷の転送を３分割する構成に限らず、Ｎ回以上（但し、Ｎは２以上の整数）であればよい。クランプパルスが出力されるタイミングも１回に限るものではなく、１回以上、Ｎ−１回以下から選択される回数であればよい。また、本実施例では第３水平転送期間においてクランプする構成としていたが、このような構成に限るものではない。
【００７８】
さらに、電荷保持部１３およびＶＯＧ部１８、水平転送部１７を、半導体基板１０における垂直方向の一方の側縁部（図１における下側の側縁部）に沿って設ける構成に限らず、両側の側縁部（図１における上側および下側の側縁部）に沿ってそれぞれ設けて、各垂直転送部１２に読み出された電荷を、両側の水平転送部１７のそれぞれに均等に転送するように構成してもよい。
【００７９】
また、本発明の固体撮像装置は、スチルカメラに限らず、ビデオカメラ等の撮像システムにも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、水平インターレースを実施する固体撮像装置においてフレームレートを向上させることができる。
【符号の説明】
【００８１】
１０        半導体基板
１０ａ      受光領域
１０ｂ      オプティカルブラック（ＯＢ）領域
１１        光電変換部
１２        垂直転送部
１３        電荷保持部
１４        出力部
１５        ストレージ部
１６        ホールド部
１７        水平転送部
１８        電荷転送部（ＶＯＧ）部
３１        タイミング制御回路
３２        Ａ／Ｄ変換部
３３        信号処理部
３４        画像信号生成部
【図１】
2011066503.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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