(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
行方向とこれに直交する列方向に配列された多数の光電変換素子と、前記多数の光電変換素子で発生した電荷を前記列方向に転送する第一転送路と、前記第一転送路を転送されてきた電荷を前記行方向に転送する第二転送路とを有する固体撮像素子の駆動方法であって、
前記多数の光電変換素子は、異なる色成分の電荷を発生する複数種類の光電変換素子を含み、
前記行方向に配列された光電変換素子からなる多数の光電変換素子行は、異なる種類の光電変換素子が混在する第１の光電変換素子行と、同一種類の光電変換素子からなる第２の光電変換素子行とを含み、
前記第１の光電変換素子行から読み出した電荷を、前記第一転送路から前記第二転送路へ転送し、前記第二転送路から前記行方向に転送する第一工程と、
前記第２の光電変換素子行から読み出した電荷を、前記第一転送路から前記第二転送路へ転送し、前記第二転送路から前記行方向に転送する第二工程とを含み、
前記第一工程では、前記第１の光電変換素子行から読み出した電荷の前記第一転送路から前記第二転送路への転送動作、及び、前記第二転送路に転送された該電荷の前記行方向への転送動作を、前記第１の光電変換素子行から読み出した電荷に含まれる同一色成分の電荷毎に分けて行う固体撮像素子の駆動方法。
【請求項２】
請求項１記載の固体撮像素子の駆動方法であって、
前記転送動作を前記同一色成分毎に分けて行う駆動を、前記固体撮像素子によって静止画像を撮影し記録する場合に行う固体撮像素子の駆動方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の固体撮像素子の駆動方法であって、
前記多数の光電変換素子からの電荷の読み出しを、前記第１の光電変換素子行からの読み出しと、前記第２の光電変換素子行からの読み出しとの２回に分けて行う固体撮像素子の駆動方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか記載の固体撮像素子の駆動方法であって、
前記第１の光電変換素子行に含まれる光電変換素子は、赤色成分の電荷を発生する光電変換素子と、青色成分の電荷を発生する光電変換素子であり、
前記第２の光電変換素子行に含まれる光電変換素子は、緑色成分の電荷を発生する光電変換素子である固体撮像素子の駆動方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか記載の固体撮像素子の駆動方法であって、
前記第１の光電変換素子行と前記第２の光電変換素子行は、前記列方向に交互に配列され、且つ、前記行方向に配列される光電変換素子の配列ピッチの略１／２だけ前記行方向に互いにずれて配列されている固体撮像素子の駆動方法。
【請求項６】
行方向とこれに直交する列方向に配列された多数の光電変換素子と、前記多数の光電変換素子で発生した電荷を前記列方向に転送する第一転送路と、前記第一転送路を転送されてきた電荷を前記行方向に転送する第二転送路とを有する固体撮像素子と、
請求項１〜５のいずれか記載の駆動方法に基づく駆動を行うための駆動信号を出力する駆動部とを備える固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子の駆動方法及び固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ型固体撮像素子を搭載したデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置が急速に普及している。ＣＣＤ型固体撮像素子においては、半導体基板の一表面に多数個の光電変換素子が行方向とこれに直交する列方向に配列され、ＣＣＤ（電荷結合素子）によって構成される垂直電荷転送素子（ＶＣＣＤ）が、例えば列方向に配列された複数の光電変換素子からなる光電変換素子列に１つずつ、この光電変換素子列に沿って配設される。また、ＣＣＤによって構成される水平電荷転送素子（ＨＣＣＤ）が、ＶＣＣＤそれぞれの出力端に配置されている。
【０００３】
また、カラー撮影に使用される単板式のＣＣＤ型固体撮像素子では、多数個の光電変換素子の上方に色フィルタアレイが配置される。色フィルタアレイは、個々の光電変換素子の上方に１つずつ配置された色フィルタによって構成され、その種類として、３原色系の色フィルタアレイと、補色系の色フィルタアレイとがある。補色系の色フィルタアレイとしては、補色の色フィルタのみによって構成されるものと、補色の色フィルタと緑色の色フィルタとによって構成されるものとが知られている。
【０００４】
エリア・イメージセンサとして利用される固体撮像素子としては、多数個の光電変換素子が正方格子状に配置されたものが知られている。このような固体撮像素子に広く利用されている色フィルタの配列として、ベイヤー配列がある。ベイヤー配列は、Ｒ（赤色）フィルタとＧ（緑色）フィルタとを交互に繰り返し配置した行と、ＧフィルタとＢ（青色）フィルタとを交互に繰り返し配置した行とを、列方向に交互に繰り返し配置したものである。また、光電変換素子の配列として、行方向に配列された光電変換素子からなる光電変換素子行を、その奇数行とその偶数行とで、行方向の光電変換素子間ピッチの略１／２互いに行方向にずらした、いわゆるハニカム配列も知られており、このような固体撮像素子では、ベイヤー配列の行方向及び列方向を約４５゜傾斜させた、所謂、ＧストライプＲ／Ｂ完全市松配列の色フィルタが利用される。
【０００５】
図５は、上述したハニカム配列の固体撮像素子を駆動したときのＨＣＣＤの動作状態を示す図である。図５の例では、Ｒ成分の電荷を発生するＲ光電変換素子とＢ成分の電荷を発生するＢ光電変換素子が行方向に交互に配列された光電変換素子行から電荷を読み出す第１フィールドと、Ｇ成分の電荷を発生するＧ光電変換素子のみが行方向に配列された光電変換素子行から電荷を読み出す第２フィールドとの２回に分けて電荷を読み出すインターレース駆動を行ったときの動作状態を示している。又、ＨＣＣＤは２相駆動するものとした。
【０００６】
まず、第１フィールドでは、ＶＣＣＤの最終段にＢ光電変換素子から読み出された電荷（以下Ｂ電荷という）と、Ｒ光電変換素子から読み出された電荷（以下Ｒ電荷という）が転送され、これらの電荷が時刻ｔ＝１でＨＣＣＤに転送される。ＨＣＣＤに転送された電荷は、時刻ｔ＝２で隣のＨＣＣＤに転送される。以下、時刻ｔ＝２，３，４，５・・・と繰り返し転送動作が行われ、１光電変換素子行から読み出された電荷に応じた信号が出力アンプから出力される。そして、この動作がＲ光電変換素子とＢ光電変換素子が交互に行方向に配列された全ての光電変換素子行に対して行われて第１フィールドが終了する。
【０００７】
次に、第２フィールドでは、ＶＣＣＤの最終段にＧ光電変換素子から読み出された電荷（以下Ｇ電荷という）が転送され、これらの電荷が時刻ｔ＝１でＨＣＣＤに転送される。ＨＣＣＤに転送された電荷は、時刻ｔ＝２で隣のＨＣＣＤに転送される。以下、時刻ｔ＝２，３・・・と繰り返し転送動作が行われ、１光電変換素子行から読み出された電荷に応じた信号が出力アンプから出力される。そして、この動作が、Ｇ光電変換素子が行方向に配列された全ての光電変換素子行に対して行われて第２フィールドが終了する。
【０００８】
この駆動方法では、第１フィールドにおいて、異なる色成分の電荷がＨＣＣＤに混在した状態で行方向（水平方向）に転送されるため、転送効率が悪いＨＣＣＤの場合には、転送不良等が発生してＲ電荷とＢ電荷が混ざってしまう現象である混色が発生し、画質が劣化してしまう（例えば、赤色の被写体がマゼンタ色に近い画像になってしまう）。
【０００９】
この混色を回避するために、ＲＧＢの各光電変換素子毎にＨＣＣＤを設けて、ＲＧＢの各電荷を別々のＨＣＣＤで転送する方法が提案されているが、製造コスト面や、各ＨＣＣＤに接続される出力アンプのゲインばらつきによる画質の低下が懸念される。
【００１０】
そこで、特別な構成をとらずに混色を回避するために、撮影感度に応じてＨＣＣＤの転送電圧を変更したり、ＨＣＣＤの駆動周波数を変更したりする方法も提案されている（特許文献１参照）。
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−３０４２４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１記載の方法のように、混色を回避するためにＨＣＣＤの駆動周波数を下げてしまうと、光電変換素子数の増加に対応することが難しくなってしまう。
【００１３】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、ＨＣＣＤの駆動周波数を光電変換素子数の増加に対応できる程度にしながらも、混色を回避することが可能な固体撮像素子の駆動方法及び固体撮像装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の固体撮像素子の駆動方法は、行方向とこれに直交する列方向に配列された多数の光電変換素子と、前記多数の光電変換素子で発生した電荷を前記列方向に転送する第一転送路と、前記第一転送路を転送されてきた電荷を前記行方向に転送する第二転送路とを有する固体撮像素子の駆動方法であって、前記多数の光電変換素子は、異なる色成分の電荷を発生する複数種類の光電変換素子を含み、前記行方向に配列された光電変換素子からなる多数の光電変換素子行は、異なる種類の光電変換素子が混在する第１の光電変換素子行と、同一種類の光電変換素子からなる第２の光電変換素子行とを含み、前記第１の光電変換素子行から読み出した電荷を、前記第一転送路から前記第二転送路へ転送し、前記第二転送路から前記行方向に転送する第一工程と、前記第２の光電変換素子行から読み出した電荷を、前記第一転送路から前記第二転送路へ転送し、前記第二転送路から前記行方向に転送する第二工程とを含み、前記第一工程では、前記第１の光電変換素子行から読み出した電荷の前記第一転送路から前記第二転送路への転送動作、及び、前記第二転送路に転送された該電荷の前記行方向への転送動作を、前記第１の光電変換素子行から読み出した電荷に含まれる同一色成分の電荷毎に分けて行う。
【００１５】
この方法によれば、第二転送路には異なる色成分の電荷が同時に存在することはないため、転送不良による混色の発生を防止することができる。この結果、第二転送路の駆動周波数を上げることが可能となり、多画素化に対応することができる。
【００１６】
本発明の固体撮像素子の駆動方法は、前記転送動作を前記同一色成分毎に分けて行う駆動を、前記固体撮像素子によって静止画像を撮影し記録する場合に行う。
【００１７】
この方法によれば、静止画像撮影時にのみ上記駆動を行うため、低消費電力化を実現できる。
【００１８】
本発明の固体撮像素子の駆動方法は、前記多数の光電変換素子からの電荷の読み出しを、前記第１の光電変換素子行からの読み出しと、前記第２の光電変換素子行からの読み出しとの２回に分けて行う。
【００１９】
本発明の固体撮像素子の駆動方法は、前記第１の光電変換素子行に含まれる光電変換素子が、赤色成分の電荷を発生する光電変換素子と、青色成分の電荷を発生する光電変換素子であり、前記第２の光電変換素子行に含まれる光電変換素子は、緑色成分の電荷を発生する光電変換素子である。
【００２０】
本発明の固体撮像素子の駆動方法は、前記第１の光電変換素子行と前記第２の光電変換素子行が、前記列方向に交互に配列され、且つ、前記行方向に配列される光電変換素子の配列ピッチの略１／２だけ前記行方向に互いにずれて配列されている。
【００２１】
本発明の固体撮像装置は、行方向とこれに直交する列方向に配列された多数の光電変換素子と、前記多数の光電変換素子で発生した電荷を前記列方向に転送する第一転送路と、前記第一転送路を転送されてきた電荷を前記行方向に転送する第二転送路とを有する固体撮像素子と、前記駆動方法に基づく駆動を行うための駆動信号を出力する駆動部とを備える。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ＨＣＣＤの駆動周波数を光電変換素子数の増加に対応できる程度にしながらも、混色を回避することが可能な固体撮像素子の駆動方法及び固体撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る固体撮像素子の駆動方法及び固体撮像装置の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
まず、固体撮像装置の構成から説明する。
図１は、本実施形態による固体撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
同図に示すように、本実施形態による固体撮像装置１００は、撮像部１と、アナログ信号処理部２と、Ａ／Ｄ変換部３と、駆動部４と、デジタル信号処理部６と、圧縮／伸張処理部７と、表示部８と、システム制御部９と、内部メモリ１０と、メディアインタフェース１１と、記録メディア１２と、操作部１３とを備える。デジタル信号処理部６、圧縮／伸張処理部７、表示部８、システム制御部９、内部メモリ１０、及びメディアインタフェース１１は、システムバス１４に接続されている。
【００２４】
撮像部１は、撮影レンズ１ａを含む光学系と、ＣＣＤ型固体撮像素子１ｂとによって被写体を撮像するものであり、アナログの撮像信号を出力する。アナログ信号処理部２は、撮像部１で得られた撮像信号に所定のアナログ信号処理を施す。Ａ／Ｄ変換部３は、アナログ信号処理部２で処理後のアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００２５】
駆動部４は、固体撮像装置１００が撮影モード（被写体を撮影して撮影画像データの記録が可能なモード）に設定されると、システム制御部９から供給される駆動パルスによって、固体撮像素子１ｂ、アナログ信号処理部２、及びＡ／Ｄ変換部３を駆動する。
【００２６】
デジタル信号処理部６は、Ａ／Ｄ変換部３からのデジタル信号に対して、操作部１３によって設定された動作モードに応じたデジタル信号処理を行って撮影画像データを生成する。デジタル信号処理部６が行う処理には、黒レベル補正処理（ＯＢ処理）、リニアマトリクス補正処理、ホワイトバランス調整処理、ガンマ補正処理、同時化処理、及びＹ／Ｃ変換処理等が含まれる。デジタル信号処理部６は、例えばＤＳＰで構成される。
【００２７】
圧縮／伸張処理部７は、デジタル信号処理部６で生成された撮影画像データに対して圧縮処理を施すとともに、記録メディア１２から得られた圧縮画像データに対して伸張処理を施す。
【００２８】
表示部８は、例えばＬＣＤ表示装置を含んで構成され、撮影されてデジタル信号処理を経た撮影画像データに基づく画像を表示する。記録メディア１２に記録された圧縮画像データを伸張処理して得た画像データに基づく画像の表示も行う。また、撮影モード時のスルー画像、デジタルカメラの各種状態、操作に関する情報の表示等も可能である。
【００２９】
システム制御部９は、所定のプログラムによって動作するプロセッサを主体に構成され、撮影動作を含むデジタルカメラ１００全体の統括制御を行う。
【００３０】
内部メモリ１０は、例えばＤＲＡＭであり、デジタル信号処理部６やシステム制御部９のワークメモリとして利用される他、記録メディア１２に記録される撮影画像データを一時的に記憶するバッファメモリや表示部８への表示用画像データのバッファメモリとしても利用される。メディアインタフェース１１は、メモリカード等の記録メディア１２との間のデータの入出力を行うものである。
【００３１】
操作部１３は、デジタルカメラ使用時の各種操作を行うものであり、撮影指示を行うためのレリーズボタン（図示せず）を含む。
【００３２】
図２は、本実施形態による固体撮像素子１ｂの概略構成を示す部分平面図である。
図２に示すように、固体撮像素子１ｂは、半導体基板３５上の行方向とこれに直交する列方向に配列された多数の光電変換素子３１と、多数の光電変換素子３１の各々で発生した電荷を列方向に転送するための第一転送路であるＣＣＤからなる垂直転送路（ＶＣＣＤ）３７と、ＶＣＣＤ３７から転送されてきた電荷を行方向に転送する第二転送路であるＣＣＤからなる水平転送路（ＨＣＣＤ）５５を含む水平転送部５７と、ＨＣＣＤ５５から転送されてきた電荷に応じた信号を出力する出力アンプ５９と、最終行に配列された光電変換素子からなる最終光電変換素子行とＨＣＣＤ５５との間のＶＣＣＤ３７上に絶縁膜を介して形成されたゲート電極４１及びゲート電極４２とを備える。
【００３３】
多数の光電変換素子３１には、Ｒの光を検出し、これに応じたＲ電荷を発生して蓄積する光電変換素子（以下Ｒ光電変換素子ともいう）と、Ｇの光を検出し、これに応じたＧ電荷を発生して蓄積する光電変換素子（以下Ｇ光電変換素子ともいう）と、Ｂの光を検出し、これに応じたＢ電荷を発生して蓄積する光電変換素子（以下Ｂ光電変換素子ともいう）とが含まれる。図２では、便宜上、Ｒ光電変換素子３１を記号Ｒで示し、Ｇ光電変換素子３１を記号Ｇ１，Ｇ２で示し、Ｂ光電変換素子３１を記号Ｂで示している。
【００３４】
多数の光電変換素子３１は、行方向に配列された複数の光電変換素子３１からなる光電変換素子行を、列方向に多数配列した構成をとっている。多数の光電変換素子行には、Ｒ光電変換素子３１とＢ光電変換素子３１が交互に配列された第１の光電変換素子行と、Ｇ光電変換素子３１のみが配列された第２の光電変換素子行とが含まれる。
【００３５】
図２に示すように、第１の光電変換素子行と第２の光電変換素子行は列方向に交互に同一ピッチで配列されており、第１の光電変換素子行と第２の光電変換素子行は、行方向に配列される各光電変換素子３１の配列ピッチの略１／２だけ行方向に互いにずらして配列されている。このような光電変換素子の配列はハニカム配列と呼ばれる。又、列方向に隣り合う第１の光電変換素子行同士では、そこに含まれるＢ光電変換素子３１及びＲ光電変換素子３１の位置が互いに逆になっている。
【００３６】
ＶＣＣＤ３７の上には、絶縁膜を介して、図示しない電荷転送電極が形成される。電荷転送電極は、１つの光電変換素子３１に対応して２つ設けられ、各光電変換素子行の間を行方向に沿って延びる蛇行形状となっている。ＶＣＣＤ３７は、この電荷転送電極に駆動部４から供給される駆動パルスによって４相駆動される。固体撮像素子１ｂでは、図２に示す各光電変換素子３１の右下に対応する位置に電荷読み出し領域が設けられ、ここからＶＣＣＤ３７に電荷が読み出される。固体撮像素子１ｂは、第１の光電変換素子行と第２の光電変換素子行から同時に電荷を読み出して転送するプログレッシブ駆動と、第１の光電変換素子行と第２の光電変換素子行から別々に電荷を読み出して転送するインターレース駆動が可能である。尚、ゲート電極４１の隣に位置する電荷転送電極下のＶＣＣＤ３７のことを、以下では最終段ＶＣＣＤ３７という。
【００３７】
図３は、図２に示した固体撮像素子における水平転送部５７を概略的に示す部分拡大平面図である。
同図に示すように、水平転送部５７は、行方向に帯状に延在するＨＣＣＤ５５と、ＨＣＣＤ５５上に形成された多数個の第１、第２水平転送電極Ｈａ，Ｈｂとを有する。個々の第１水平転送電極Ｈａは、平面視上、矩形を呈する。また、個々の第２水平転送電極Ｈｂは、平面視上、逆Ｌ字状を呈する。これらの第１及び第２水平転送電極Ｈａ，Ｈｂに駆動部４から水平転送パルスφＨ１〜φＨ４が供給されることにより、ＨＣＣＤ５５は４相駆動される。
【００３８】
ゲート電極４１，４２は、最終段ＶＣＣＤ３７に転送されてきた電荷のＨＣＣＤ５５への転送タイミングを制御するためのものである。ゲート電極４１には制御パルスφＧ１が駆動部４から供給され、ゲート電極４２には制御パルスφＧ２が駆動部４から供給される。制御パルスφＧ１，φＧ２がローレベルのときは、ポテンシャルバリアが形成されて最終段ＶＣＣＤ３７にある電荷はＨＣＣＤ５５には転送されない。制御パルスφＧ１，φＧ２がハイレベルのときは、ポテンシャルバリアが消えて最終段ＶＣＣＤ３７にある電荷がＨＣＣＤ５５に転送可能である。本実施形態では、第１の光電変換素子行から読み出されて最終段ＶＣＣＤに転送されたＲ電荷及びＢ電荷を、同一色成分の電荷毎に分けてＨＣＣＤ５５に転送できるように、ゲート電極４１，４２が形成されている。
【００３９】
以下、固体撮像素子１ｂをインターレース駆動した場合の最終段ＶＣＣＤ３７とＨＣＣＤ５５の動作状態を基に、固体撮像素子１ｂの駆動方法を説明する。
本実施形態の駆動方法は、第１の光電変換素子行から読み出された電荷の、ＶＣＣＤ３７からＨＣＣＤ５５への転送動作、及び、ＨＣＣＤ５５に転送された該電荷の行方向への転送動作を、第１の光電変換素子行から読み出された電荷に含まれるＢ電荷とＲ電荷とでそれぞれ分けて行うことを特徴としている。
【００４０】
図４は、固体撮像素子１ｂの駆動方法を説明するための図である。図中のＨ１〜Ｈ４で示した各列のＨＣＣＤ５５のブロックは、水平転送パルスφＨ１〜φＨ４が印加される水平転送電極Ｈａ，Ｈｂ下のＨＣＣＤ５５を示す。図４に示すように、固体撮像素子１ｂでは、多数本のＶＣＣＤ３７の各々に対して１ブロックのＨＣＣＤ５５が形成されている。
【００４１】
まず、第１フィールドでは、第１の光電変換素子行に含まれる光電変換素子から電荷をＶＣＣＤ３７に読み出し、電荷転送電極に垂直転送パルスを供給して、１つの第１の光電変換素子行から読み出された電荷を最終段ＶＣＣＤ３７まで転送する（図４：時刻ｔ＝０）。尚、ＶＣＣＤ３７の転送動作が行われている間、水平転送パルスφＨ１〜φＨ４及び制御パルスφＧ１，φＧ２はそれぞれローレベルとなっている。
【００４２】
次に、制御パルスφＧ１をハイレベルにすると共に、水平転送パルスφＨ２をハイレベルにして、最終段ＶＣＣＤ３７にあるＢ電荷だけをＨＣＣＤ５５に転送する（図４：時刻ｔ＝１）。次に、制御パルスφＧ１をローレベルに戻し、水平転送パルスφＨ２をローレベル、水平転送パルスφＨ１をハイレベルにしてＢ電荷を図２中の右から左方向に水平転送する（図４：時刻ｔ＝２）。以下、同様に、Ｂ電荷の入っているＨＣＣＤ５５の電位をローレベル、その左隣のＨＣＣＤ５５の電位をハイレベルにするといった動作を繰り返して、１つの第１の光電変換素子行から読み出されたＢ電荷を右から左に順次転送する。
【００４３】
Ｂ電荷の水平転送が終了すると、制御パルスφＧ２をハイレベルにすると共に、水平転送パルスφＨ４をハイレベルにして、最終段ＶＣＣＤ３７にあるＲ電荷だけをＨＣＣＤ５５に転送する（図４：時刻ｔ＝２５００）。次に、制御パルスφＧ２をローレベルに戻し、水平転送パルスφＨ４をローレベル、水平転送パルスφＨ３をハイレベルにしてＲ電荷を図２中の右から左方向に水平転送する（図４：時刻ｔ＝２５０１）。以下、同様に、Ｒ電荷の入っているＨＣＣＤ５５の電位をローレベル、その左隣のＨＣＣＤ５５の電位をハイレベルにするといった動作を繰り返して、１つの第１の光電変換素子行から読み出されたＲ電荷を右から左に順次転送する。
【００４４】
そして、１つの第１の光電変換素子行から読み出されたＢ電荷とＲ電荷をそれぞれ独立にＨＣＣＤ５５に転送して水平転送した後、電荷転送電極に垂直転送パルスを供給して、次の第１の光電変換素子行から読み出された電荷を最終段ＶＣＣＤ３７まで転送し、上述した駆動を再度行う。以上の駆動を繰り返すことで、全ての第１の光電変換素子行から読み出された電荷に応じた信号が出力アンプ５９から出力される。
【００４５】
次に、第２フィールドでは、第２の光電変換素子行に含まれる光電変換素子３１から電荷をＶＣＣＤ３７に読み出し、電荷転送電極に垂直転送パルスを供給して、第２の光電変換素子行から読み出された電荷を最終段ＶＣＣＤ３７まで転送する（図４：時刻ｔ’＝０）。尚、ＶＣＣＤ３７の転送動作が行われている間、水平転送パルスφＨ１〜φＨ４及び制御パルスφＧ１，φＧ２はそれぞれローレベルとなっている。
【００４６】
次に、制御パルスφＧ１，φＧ２をそれぞれハイレベルにすると共に、水平転送パルスφＨ１，φＨ３をそれぞれハイレベルにして、最終段ＶＣＣＤ３７にあるＧ電荷をＨＣＣＤ５５に転送する（図４：時刻ｔ’＝１）。次に、制御パルスφＧ１，φＧ２をローレベルに戻し、水平転送パルスφＨ１，φＨ３をローレベル、水平転送パルスφＨ２，φＨ４をハイレベルにして、Ｇ電荷を図２中の右から左方向に水平転送する（図４：時刻ｔ’＝２）。以下、同様に、Ｇ電荷の入っているＨＣＣＤ５５の電位をローレベル、その左隣のＨＣＣＤ５５の電位をハイレベルにするといった動作を繰り返して、１つの第２の光電変換素子行から読み出されたＧ電荷を右から左に順次転送する。
【００４７】
そして、１つの第２の光電変換素子行から読み出されたＧ電荷をＨＣＣＤ５５に転送して水平転送した後、電荷転送電極に垂直転送パルスを供給して、次の第２の光電変換素子行から読み出された電荷を最終段ＶＣＣＤ３７まで転送し、上述した駆動を再度行う。以上の駆動を繰り返すことで、全ての第２の光電変換素子行から読み出された電荷に応じた信号が出力アンプ５９から出力される。
【００４８】
以上のような駆動方法によれば、ＨＣＣＤ５５においてＲ電荷とＢ電荷がそれぞれ別々に水平転送されるため、水平転送中に異なる色成分の電荷が混ざることはなく、混色を回避することができる。この結果、従来例のようにＨＣＣＤ５５の駆動周波数に制限をかける必要がなくなり、光電変換素子の数が大幅に増加した場合でも、それに対応させて駆動周波数を上げることが可能となる。
【００４９】
尚、本実施形態では、インターレース駆動を例にしたが、プログレッシブ駆動でも混色を回避することは可能である。この場合、最終段ＶＣＣＤ３７には、第１の光電変換素子行から読み出された電荷と、第２の光電変換素子行から読み出された電荷とが交互に転送されることになるため、同一フィールドにおいて、図４に示した第１フィールドの駆動と第２フィールドの駆動を切り替えて行えば良い。
【００５０】
又、本実施形態では、多数の光電変換素子３１の配列がハニカム配列の場合を例にしたが、本実施形態の駆動方法は、同一色成分の電荷を発生する光電変換素子が行方向に配列された光電変換素子行と、異なる色成分の電荷を発生する複数種類の光電変換素子が行方向に混在して配列された光電変換素子行とが、列方向に配列された構成であれば適用可能である。つまり、図２において、第１の光電変換素子行と第２の光電変換素子行とが行方向にずれていない正方格子配列の固体撮像素子であっても適用可能である。
【００５１】
又、本実施形態の混色を回避するための駆動は、固体撮像装置１００が静止画像を撮影し記録する静止画撮影モードに設定された場合にのみ行うことが好ましい。動画像を撮影し記録する動画撮影モードの場合は、高画質が要求されないため、静止画撮影モードのときだけ上記駆動を行うことで、消費電力を抑えることができる。この場合、動画撮影モードのときは、制御パルスφＧ１，φＧ２を常にハイレベルにした状態で、動画撮影用の駆動を行えば良い。
【００５２】
又、本実施形態では、ゲート電極４１，４２を用いて、最終段ＶＣＣＤ３７からＨＣＣＤ５５への転送タイミングの制御を行っているが、この方法に限らず、例えばラインメモリを用いてこの制御を行うことも可能である。この場合、ラインメモリに１光電変換素子行分の電荷を蓄積しておき、Ｂ電荷とＲ電荷が混在している行については、ラインメモリからＢ電荷をＨＣＣＤ５５に転送して水平転送し、その後、ラインメモリからＲ電荷をＨＣＣＤ５５に転送して水平転送してＲ電荷とＢ電荷を独立に転送すれば良い。
【００５３】
又、本実施形態では、Ｒ、Ｇ、Ｂの原色光を検出する固体撮像素子を例示しているが、これに限らず、補色光を検出する固体撮像素子等に対しても適用することができ、同様の作用効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る固体撮像装置の概略構成を示すブロック図
【図２】図１に示す固体撮像素子の概略構成を示す部分平面図
【図３】図２に示した固体撮像素子における水平転送部５７を概略的に示す部分拡大平面図
【図４】本実施形態の固体撮像素子の駆動方法を説明するための図
【図５】ハニカム配列の固体撮像素子を従来方法で駆動したときのＨＣＣＤの動作状態を示す図
【符号の説明】
【００５５】
１  撮像部
１ａ  撮影レンズ
１ｂ  固体撮像素子
２  アナログ信号処理部
３  Ａ／Ｄ変換部
４  駆動部
６  デジタル信号処理部
７  圧縮／伸張処理部
８  表示部
９  システム制御部
１０  内部メモリ
１１  メディアインタフェース
１２  記録メディア
１３  操作部
１４  システムバス
３１  光電変換素子
３５  半導体基板
３７  ＶＣＣＤ
４１，４２  ゲート電極
５５  ＨＣＣＤ
５７  水平転送部
５９  出力アンプ
【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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