(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の受光画素列で取り込んだ電荷を順次転送する第１の電荷転送列と、
第２の受光画素列で取り込んだ電荷を順次転送する第２の電荷転送列と、
前記第１の電荷転送列の最終段および前記第２の電荷転送列の最終段と電荷電圧変換手段との間に設けられ、交互出力モードの場合、前記第１の電荷転送列および前記第２の電荷転送列で転送された各々の電荷を交互に転送し、単列出力モードの場合、前記第１の電荷転送列で転送された電荷を転送するマルチプレクス部と、
前記交互出力モードの場合、前記第１の電荷転送列の最終段および前記第２の電荷転送列の最終段に各々逆相となる転送電位を与え、前記単列出力モードの場合、前記第１の電荷転送列の最終段に転送電位を与えるとともに前記第２の電荷転送列の最終段に一定の電位を与える電位発生手段と
を備えていることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記第２の電荷転送列の最終段手間に電荷排出部が隣接して設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
第１の受光画素列で取り込んだ電荷を順次転送する第１の電荷転送列と、
第２の受光画素列で取り込んだ電荷を順次転送する第２の電荷転送列と、
前記第１の電荷転送列の最終段および前記第２の電荷転送列の最終段と隣接して接続され、前記第１の電荷転送列および前記第２の電荷転送列で転送された各々の電荷を交互に転送するマルチプレクス部と、
前記マルチプレクス部の後段に出力ゲートを介して接続される電荷電圧変換手段と、
前記電荷電圧変換手段にリセットゲートを介して接続されるリセットドレインと、
交互出力モードの場合、前記マルチプレクス部で交互に転送され、前記電荷電圧変換手段で各々電圧に変換された後の各電荷をリセットドレインへ排出する信号を前記リセットゲートへ与え、単列出力モードの場合、前記マルチプレクス部で交互に転送される電荷のうち、前記第２の電荷転送列で転送されてきた電荷が前記電荷電圧変換手段に転送されるタイミングと同期してその電荷を前記リセットドレインへ排出する信号を前記リセットゲートへ与える電位発生手段と
を備えていることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項４】
第１の受光画素列で取り込んだ電荷を順次転送する第１の電荷転送列と、第２の受光画素列で取り込んだ電荷を順次転送する第２の電荷転送列と、前記第１の電荷転送列の最終段および前記第２の電荷転送列の最終段と電荷電圧変換手段との間に設けられるマルチプレクス部とを備える固体撮像装置の駆動方法において、
交互出力モードの場合、前記第１の電荷転送列および前記第２の電荷転送列で転送された各々の電荷を前記マルチプレクス部で交互に転送するため、前記第１の電荷転送列の最終段および前記第２の電荷転送列の最終段に各々逆相となる転送電位を与え、
単列出力モードの場合、前記第１の電荷転送列で転送された各々の電荷を前記マルチプレクス部で転送するため、前記第１の電荷転送列の最終段に転送電位を与えるとともに前記第２の電荷転送列の最終段に一定の電位を与える
ことを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
【請求項５】
前記単列出力モードの場合、前記第２の電荷転送列の最終段手前まで転送されてきた電荷を所定のタイミングで排出する
ことを特徴とする請求項４記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項６】
第１の受光画素列で取り込んだ電荷を順次転送する第１の電荷転送列と、第２の受光画素列で取り込んだ電荷を順次転送する第２の電荷転送列と、前記第１の電荷転送列の最終段および前記第２の電荷転送列の最終段と隣接して接続され、前記第１の電荷転送列および前記第２の電荷転送列で転送された各々の電荷を交互に転送するマルチプレクス部と、前記マルチプレクス部の後段に出力ゲートを介して接続される電荷電圧変換手段と、前記電荷電圧変換手段にリセットゲートを介して接続されるリセットドレインとを備える固体撮像装置の駆動方法において、
交互出力モードの場合、前記マルチプレクス部で交互に転送され、前記電荷電圧変換手段で各々電圧に変換された後の各電荷をリセットドレインへ排出する信号を前記リセットゲートへ与え、
単列出力モードの場合、前記マルチプレクス部で交互に転送される電荷のうち、前記第２の電荷転送列で転送されてきた電荷が前記電荷電圧変換手段に転送されるタイミングと同期してその電荷を前記リセットドレインへ排出する信号を前記リセットゲートへ与える
ことを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
【請求項７】
第１の受光画素列で取り込んだ電荷を順次転送する第１の電荷転送列と、第２の受光画素列で取り込んだ電荷を順次転送する第２の電荷転送列と、前記第１の電荷転送列の最終段および前記第２の電荷転送列の最終段と電荷電圧変換手段との間に設けられ、交互出力モードの場合、前記第１の電荷転送列および前記第２の電荷転送列で転送された各々の電荷を交互に転送し、単列出力モードの場合、前記第１の電荷転送列で転送された電荷を転送するマルチプレクス部と、前記交互出力モードの場合、前記第１の電荷転送列の最終段および前記第２の電荷転送列の最終段に各々逆相となる転送電位を与え、前記単列出力モードの場合、前記第１の電荷転送列の最終段に転送電位を与えるとともに前記第２の電荷転送列の最終段に一定の電位を与える電位発生手段とを備えている固体撮像装置を用いた
ことを特徴とする画像入力装置。
【請求項８】
前記固体撮像装置における前記第２の電荷転送列の最終段手間に隣接して電荷排出部が設けられている
ことを特徴とする請求項７記載の画像入力装置。
【請求項９】
第１の受光画素列で取り込んだ電荷を順次転送する第１の電荷転送列と、第２の受光画素列で取り込んだ電荷を順次転送する第２の電荷転送列と、前記第１の電荷転送列の最終段および前記第２の電荷転送列の最終段と隣接して接続され、前記第１の電荷転送列および前記第２の電荷転送列で転送された各々の電荷を交互に転送するマルチプレクス部と、前記マルチプレクス部の後段に出力ゲートを介して接続される電荷電圧変換手段と、前記電荷電圧変換手段にリセットゲートを介して接続されるリセットドレインと、交互出力モードの場合、前記マルチプレクス部で交互に転送され、前記電荷電圧変換手段で各々電圧に変換された後の各電荷をリセットドレインへ排出する信号を前記リセットゲートへ与え、単列出力モードの場合、前記マルチプレクス部で交互に転送される電荷のうち、前記第２の電荷転送列で転送されてきた電荷が前記電荷電圧変換手段に転送されるタイミングと同期してその電荷を前記リセットドレインへ排出する信号を前記リセットゲートへ与える電位発生手段とを備えている固体撮像装置を用いた
ことを特徴とする画像入力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数列で取り込んだ電荷を交互に転送して出力したり、単列の電荷のみを転送して出力する固体撮像装置およびその駆動方法並びに画像入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スキャナや複写機などに適用される画像入力装置においては、リニアセンサーから成る固体撮像装置が用いられており、この固体撮像装置による読取位置を走査することで画像の入力を行っている。
【０００３】
近年では、読取解像度の向上や読取速度の短縮が強く要求されてきており、リニアセンサーにおいても複数のセンサ列を用いて対応するものが開発されている。図５は、従来の固体撮像装置を説明する模式図で、センサ列が複数設けられたものである。
【０００４】
すなわち、この固体撮像装置は、画素Ｄ１、Ｄ２、…を備える第１の受光画素列１０と、画素Ｄ１’、Ｄ２’、…を備える第２の受光画素列２０と、第１の受光画素列１０で取り込んだ電荷を転送する第１の電荷転送列１２と、第２の受光画素列２０で取り込んだ電荷を転送する第２の電荷転送列２２と、第１の電荷転送列１２および第２の電荷転送列２２で転送された電荷を交互に転送するマルチプレクサ部３０とを備えている。また、マルチプレクサ部３０の後段には、出力ゲート３１、フローティングディフュージョンアンプ３２、リセットゲート３３およびリセットドレイン３４が設けられている。
【０００５】
このうち、第１の受光画素列１０を構成する画素Ｄ１、Ｄ２、…と、第２の受光画素列２０を構成する画素Ｄ１’、Ｄ２’、…とは、各々半ピッチずれた状態（千鳥状）で配置されており、単列で取り込む場合に比べて解像度の向上を図るようにしている。
【０００６】
図６は、従来の固体撮像装置における動作タイミングチャートである。このうち、φ１、φ２は、図５に示す第１の電荷転送列１２および第２の電荷転送列２２に交互に印加される。また、φ３、φ４はマルチプレクス部３０に印加される。このφ１、φ２によって、第１の電荷転送列１２および第２の電荷転送列２２で各々の電荷が順次交互に転送され、各々の転送列の最終段からマルチプレクス部３０へ交互に電荷が送られる。マルチプレクス部３０に送られた電荷は、φ１、φ２の２倍の周波数から成るφ３、φ４によって順次出力ゲート３１を介してフローティングディフュージョンアンプ３２へ送られ、出力信号Ｖout となる。また、φ３の立ち下がり、およびφ４の立ち上がりに同期してリセットパルスφＲＳがリセットゲート３３に印加され、フローティングディフュージョンアンプ３２に転送された電荷をリセットドレイン３４に排出することになる。
【０００７】
このような動作によって、出力回路へは第１の受光画素列１０で取り込んだ電荷と第２の受光画素列２０で取り込んだ電荷とが所定の電圧となって交互に出力されることになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような固体撮像装置では次のような問題がある。つまり、複数の受光画素列で取り込んだ画素を各々交互に読み出すことで解像度の向上を図ることはできるものの、単列の受光画素列で取り込んだ画素を読み出す場合に比べて読み出す画素数が多くなるため、読み出し時間が長くなって高速読み出しの用途には向かないという問題がある。また、１列の受光画素列の場合と同じスピードで信号出力を行おうとすると、電荷の転送周波数を高くする必要があり、信号のデータ領域が短くなって、外部での信号処理の扱いが困難となってしまう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題を解決するために成された固体撮像装置およびその駆動方法および画像入力装置である。すなわち、本発明の固体撮像装置は、第１の受光画素列で取り込んだ電荷を順次転送する第１の電荷転送列と、第２の受光画素列で取り込んだ電荷を順次転送する第２の電荷転送列と、第１の電荷転送列の最終段および第２の電荷転送列の最終段と電荷電圧変換手段との間に設けられ、交互出力モードの場合、第１の電荷転送列および第２の電荷転送列で転送された各々の電荷を交互に転送し、単列出力モードの場合、第１の電荷転送列で転送された電荷を転送するマルチプレクス部と、交互出力モードの場合、第１の電荷転送列の最終段および第２の電荷転送列の最終段に各々逆相となる転送電位を与え、単列出力モードの場合、第１の電荷転送列の最終段に転送電位を与えるとともに第２の電荷転送列の最終段に一定の電位を与える転送電位発生手段とを備えている。
【００１０】
このような本発明では、交互出力モードの場合、第１の電荷転送列および第２の電荷転送列で転送された各々の電荷をマルチプレクス部で交互に転送し、各々の電荷に対応した信号出力を順次得ることができる。また、単列出力モードの場合、第２の電荷転送列で転送された電荷をその最終段で止めることになり、マルチプレクス部には転送されない。つまり、第１の電荷転送列で転送された電荷だけをマルチプレクス部で転送でき、第１の電荷転送列で転送された電荷に応じた出力のみを得ることができる。
【００１１】
また、本発明の固体撮像装置は、第１の受光画素列で取り込んだ電荷を順次転送する第１の電荷転送列と、第２の受光画素列で取り込んだ電荷を順次転送する第２の電荷転送列と、第１の電荷転送列の最終段および第２の電荷転送列の最終段と隣接して接続され、第１の電荷転送列および第２の電荷転送列で転送された各々の電荷を交互に転送するマルチプレクス部と、マルチプレクス部の後段に出力ゲートを介して接続される電荷電圧変換手段と、電荷電圧変換手段にリセットゲートを介して接続されるリセットドレインと、交互出力モードの場合、マルチプレクス部で交互に転送され、電荷電圧変換手段で各々電圧に変換された後の各電荷をリセットドレインへ排出する信号をリセットゲートへ与え、単列出力モードの場合、マルチプレクス部で交互に転送される電荷のうち、第２の電荷転送列で転送されてきた電荷が電荷電圧変換手段に転送されるタイミングと同期してその電荷をリセットドレインへ排出する信号をリセットゲートへ与える電位発生手段とを備えているものでもある。
【００１２】
このような本発明では、交互出力モードの場合、第１の電荷転送列および第２の電荷転送列で転送された各々の電荷をマルチプレクス部で交互に転送し、電荷電圧変換手段によって各々の電荷に対応した信号出力を順次得ることができる。また、単列出力モードの場合、第１の電荷転送列および第２の電荷転送列で転送された各々の電荷をマルチプレクス部で交互に転送し、順次電荷電圧変換手段に転送されるが、第２の電荷転送列で転送された電荷が電荷電圧変換手段に転送されるタイミングと同期してリセットゲートに信号が与えられ、その電荷をリセットドレインに排出している。これにより、電荷電圧変換手段では、第２の電荷転送列で転送されてきた電荷の電圧への変換を行わず、第１の電荷転送列で転送されてきた電荷のみ電圧への変換を行うようになる。つまり、第１の電荷転送列で転送されてきた電荷に対する出力のみを得ることができる。
【００１３】
また、本発明の固体撮像装置の駆動方法は、第１の受光画素列で取り込んだ電荷を順次転送する第１の電荷転送列と、第２の受光画素列で取り込んだ電荷を順次転送する第２の電荷転送列と、第１の電荷転送列の最終段および第２の電荷転送列の最終段と電荷電圧変換手段との間に設けられるマルチプレクス部とを備える固体撮像装置の駆動方法において、交互出力モードの場合、第１の電荷転送列の最終段および第２の電荷転送列の最終段に各々逆相となる転送電位を与え、単列出力モードの場合、第１の電荷転送列で転送された各々の電荷をマルチプレクス部で転送するため、第１の電荷転送列の最終段に転送電位を与えるとともに第２の電荷転送列の最終段に一定の電位を与えるものである。
【００１４】
このような本発明では、交互出力モードの場合、第１の電荷転送列および第２の電荷転送列で転送された各々の電荷をマルチプレクス部で交互に転送し、各々の電荷に対応した信号出力を順次得ることができる。また、単列出力モードの場合、第２の電荷転送列の最終段に一定の電位を与えることで、第２の電荷転送列で転送された電荷をその最終段で止めることになり、マルチプレクス部には転送されない。つまり、第１の電荷転送列で転送された電荷だけをマルチプレクス部で転送でき、第１の電荷転送列で転送された電荷に応じた出力のみを得ることができる。
【００１５】
また、本発明の固体撮像装置の駆動方法は、第１の受光画素列で取り込んだ電荷を順次転送する第１の電荷転送列と、第２の受光画素列で取り込んだ電荷を順次転送する第２の電荷転送列と、第１の電荷転送列の最終段および第２の電荷転送列の最終段と隣接して接続され、第１の電荷転送列および第２の電荷転送列で転送された各々の電荷を交互に転送するマルチプレクス部と、マルチプレクス部の後段に出力ゲートを介して接続される電荷電圧変換手段と、電荷電圧変換手段にリセットゲートを介して接続されるリセットドレインとを備える固体撮像装置の駆動方法において、交互出力モードの場合、マルチプレクス部で交互に転送され、電荷電圧変換手段で各々電圧に変換された後の各電荷をリセットドレインへ排出する信号を前記リセットゲートへ与え、単列出力モードの場合、マルチプレクス部で交互に転送される電荷のうち、第２の電荷転送列で転送されてきた電荷が電荷電圧変換手段に転送されるタイミングと同期してその電荷をリセットドレインへ排出する信号をリセットゲートへ与えるものでもある。
【００１６】
このような本発明では、交互出力モードの場合、第１の電荷転送列および第２の電荷転送列で転送された各々の電荷をマルチプレクス部で交互に転送し、電荷電圧変換手段によって各々の電荷に対応した信号出力を順次得ることができる。また、単列出力モードの場合、第１の電荷転送列および第２の電荷転送列で転送された各々の電荷をマルチプレクス部で交互に転送し、順次電荷電圧変換手段に転送されるが、第２の電荷転送列で転送された電荷が電荷電圧変換手段に転送されるタイミングと同期してリセットゲートに信号が与えられ、その電荷をリセットドレインに排出している。これにより、電荷電圧変換手段では、第２の電荷転送列で転送されてきた電荷の電圧への変換を行わず、第１の電荷転送列で転送されてきた電荷のみ電圧への変換を行うようになる。つまり、第１の電荷転送列で転送されてきた電荷に対する出力のみを得ることができる。
【００１７】
また、本発明の画像入力装置は、第１の受光画素列で取り込んだ電荷を順次転送する第１の電荷転送列と、第２の受光画素列で取り込んだ電荷を順次転送する第２の電荷転送列と、第１の電荷転送列の最終段および第２の電荷転送列の最終段と電荷電圧変換手段との間に設けられ、交互出力モードの場合、第１の電荷転送列および第２の電荷転送列で転送された各々の電荷を交互に転送し、単列出力モードの場合、第１の電荷転送列で転送された電荷を転送するマルチプレクス部と、交互出力モードの場合、第１の電荷転送列の最終段および第２の電荷転送列の最終段に各々逆相となる転送電位を与え、単列出力モードの場合、第１の電荷転送列の最終段に転送電位を与えるとともに第２の電荷転送列の最終段に一定の電位を与える電位発生手段とを備えている固体撮像装置を用いたものである。
【００１８】
このような本発明では、交互出力モードの場合、第１の電荷転送列および第２の電荷転送列で転送された各々の電荷をマルチプレクス部で交互に転送し、各々の電荷に対応した高解像度の信号出力を順次得ることができる。また、単列出力モードの場合、第２の電荷転送列で転送された電荷をその最終段で止めることになり、マルチプレクス部には転送されない。つまり、第１の電荷転送列で転送された電荷だけをマルチプレクス部で転送でき、第１の電荷転送列で転送された電荷に応じた出力のみを高速で得ることができる。
【００１９】
また、本発明の画像入力装置は、第１の受光画素列で取り込んだ電荷を順次転送する第１の電荷転送列と、第２の受光画素列で取り込んだ電荷を順次転送する第２の電荷転送列と、第１の電荷転送列の最終段および第２の電荷転送列の最終段と隣接して接続され、第１の電荷転送列および第２の電荷転送列で転送された各々の電荷を交互に転送するマルチプレクス部と、マルチプレクス部の後段に出力ゲートを介して接続される電荷電圧変換手段と、電荷電圧変換手段にリセットゲートを介して接続されるリセットドレインと、交互出力モードの場合、マルチプレクス部で交互に転送され、電荷電圧変換手段で各々電圧に変換された後の各電荷をリセットドレインへ排出する信号をリセットゲートへ与え、単列出力モードの場合、マルチプレクス部で交互に転送される電荷のうち、第２の電荷転送列で転送されてきた電荷が電荷電圧変換手段に転送されるタイミングと同期してその電荷をリセットドレインへ排出する信号をリセットゲートへ与える電位発生手段とを備えている固体撮像装置を用いたものでもある。
【００２０】
このような本発明では、交互出力モードの場合、第１の電荷転送列および第２の電荷転送列で転送された各々の電荷をマルチプレクス部で交互に転送し、電荷電圧変換手段によって各々の電荷に対応した高解像度の信号出力を順次得ることができる。また、単列出力モードの場合、第１の電荷転送列および第２の電荷転送列で転送された各々の電荷をマルチプレクス部で交互に転送し、順次電荷電圧変換手段に転送されるが、第２の電荷転送列で転送された電荷が電荷電圧変換手段に転送されるタイミングと同期してリセットゲートに信号が与えられ、その電荷をリセットドレインに排出している。これにより、電荷電圧変換手段では、第２の電荷転送列で転送されてきた電荷の電圧への変換を行わず、第１の電荷転送列で転送されてきた電荷のみ電圧への変換を行うようになる。つまり、第１の電荷転送列で転送されてきた電荷に対する出力のみを高速で得ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の固体撮像装置およびその駆動方法並びに画像入力装置における実施の形態を図に基づいて説明する。図１は、本実施形態の固体撮像装置を説明する模式図である。すなわち、この固体撮像装置は、第１センサー列１０（画素Ｄ1 、…、Ｄn 、Ｓ1 、Ｓ2 …Ｓn 、Ｄn+1 、…、Ｄm ）と第２センサー列２０の２列の受光画素列（画素Ｄ1 ’、…、Ｄn ’、Ｓ1 ’、Ｓ2 ’…Ｓn ’、Ｄn+1 ’、…、Ｄm ’）で取り込んだ電荷を転送するもので、第１センサー列１０に平行したリードアウトゲート１１を介して第１ＣＣＤレジスタ１２と、第２センサー列２０に平行したリードアウトゲート２１を介して第２ＣＣレジスタ２２とを備えている。この第１センサー列１０と第２センサー列２０とは、各画素のピッチＰに対して半ピッチ（１／２Ｐ）ずれた状態（千鳥状）に配置され、高解像度の信号出力を得ることができるようになっている。
【００２２】
また、第１ＣＣＤレジスタ１２および第２ＣＣＤレジスタ２２で転送された各々の電荷を出力モードに応じて転送するマルチプレクス部３０と、マルチプレクス部３０の後段に接続される出力ゲート３１、電荷電圧変換手段であるフローティングディフュージョンアンプ３２、リセットゲート３３およびリセットドレイン３４とを備えている。さらに、第１ＣＣＤレジスタ１２および第２ＣＣＤレジスタ２２、マルチプレクス部３０、出力ゲート３１、リセットゲート３３に各々与えるパルスを発生する電位発生部（図示せず）も備えている。
【００２３】
ここで、出力モードとしては、交互出力モードと単列出力モードとがある。交互出力モードでは、第１センサー列１０および第２センサー列２０の各画素で取り込んだ電荷に対応する出力信号をフローティングディフュージョンアンプ３２から順次交互に出力し、単列モードでは、第１センサー列１０の各画素で取り込んだ電荷に対応する出力信号のみをフローティングディフュージョンアンプ３２から順次出力する。
【００２４】
例えば、精細な画像取り込みを行う場合など、高解像度な出力信号を得たい場合には交互出力モードで動作させ、画像取り込みのプリスキャン（画像サイズ等の判定を行う読み取り）を行う場合など、高速信号処理を行いたい場合には単列出力モードで動作させる。
【００２５】
図２は、本実施形態の固体撮像装置におけるマルチプレクス部付近を説明する模式図である。この第１センサー列１０に対応する第１ＣＣＤレジスタ１２には、φ１、φ２の転送パルスが交互に印加され、第１センサー列１０で取り込んだ電荷を順次マルチプレクス部３０の方向へ転送している。また、第２センサー列２０に対応する第２ＣＣＤレジスタ２２には、第１ＣＣＤレジスタ１２に印加されるφ１、φ２とは逆相となるφ２、φ１が交互に印加され、第２センサー列２０で取り込んだ電荷を順次マルチプレクス部３０の方向へ転送している。
【００２６】
次に、この固体撮像装置の駆動方法について説明する。先ず、交互出力モードの場合を説明する。交互出力モードでは、第１ＣＣＤレジスタ１２に転送パルスφ１、φ２を印加し、第２ＣＣＤレジスタ２２に転送パルスφ２、φ１を印加する。また、第１ＣＣＤレジスタ１２の最終段１２ａに印加するパルスφ２’として、上記φ２と同じパルスを印加し、第２ＣＣＤレジスタ２２の最終段２２ａに印加するパルスφ１’として、上記φ１と同じパルスを印加する。これにより、第１ＣＣＤレジスタ１２および第２ＣＣＤレジスタ２２によって第１センサー列１０で取り込んだ電荷および第２センサー列２０で取り込んだ電荷を交互に転送し、各最終段からマルチプレクス部３０へ交互に電荷を転送する。
【００２７】
マルチプレクス部３０には、φ１、φ２の２倍の周波数のクロックφ３、φ４を交互に印加する。これにより、マルチプレクス部３０の初段に交互に転送されてきた第１センサー列１０の電荷および第２センサー列２０の電荷を順に出力ゲート３１方向へ転送していく。そして、出力ゲート３１へ印加するパルスのタイミングに応じて各電荷がフローティングディフュージョンアンプ３２へ送られ、電荷量に応じた電圧となって出力回路へ送られることになる。また、次の電荷がフローティングディフュージョンアンプ３２へ送られる前にリセットゲート３３にリセットパルスφＲＳを印加し、フローティングディフュージョンアンプ３２に残っている電荷をリセットドレイン３４へ排出する。これによって、第１センサー列１０および第２センサー列２０で取り込んだ各電荷に対応する信号が交互に出力されることになる。
【００２８】
次に、単列出力モードの場合を説明する。単列出力モードでは、第１センサー列１０で取り込んだ電荷に対応する信号のみを出力する。本実施形態では、この単列出力モードに対応した駆動方法として、２つの方法がある。先ず、第１の駆動方法を説明する。図３は第１の駆動方法を説明するタイミングチャートである。
【００２９】
すなわち、この駆動方法では、第１ＣＣＤレジスタ１２にφ１、φ２を印加し、第２ＣＣＤレジスタ２２にφ２、φ１を印加する。また、第１ＣＣＤレジスタ１２の最終段１２ａに印加するパルスφ２’としては上記φ２と同じパルスを印加する。一方、第２ＣＣＤレジスタ２２の最終段２２ａに印加するパルスφ１’としては、例えばＬｏｗレベル一定の電圧を印加する。
【００３０】
このようなパルス印加によって、第１ＣＣＤレジスタ１２では、第１センサー列１０で取り込んだ各画素の電荷を順次マルチプレクス部３０へ転送することになるが、第２ＣＣＤレジスタ２２では、第２センサー列２０で取り込んだ各画素の電荷を最終段２２ａの手前まで転送し、その先へは転送しない状態となる。
【００３１】
そして、第１ＣＣＤレジスタ１２によって転送された第１センサー列１０の電荷はマルチプレクス部３０に印加されるφ３、φ４によって順次出力ゲート３１方向へ転送され、フローティングディフュージョンアンプ３２で電圧に変換されて出力されることになる。
【００３２】
一方、第２センサー列２０で取り込んだ電荷は第２ＣＣＤレジスタ２２によって最終段２２ａ手前まで転送されるが、その先へは転送されない。これによって、フローティングディフュージョンアンプ３２からは第１センサー列１０で取り込んだ電荷に対応する信号（図３に示すＳ１、Ｓ２、Ｓ３、…）のみが出力されることになる。
【００３３】
なお、第２ＣＣＤレジスタ２２で最終段２２ａ手前まで転送された電荷はここに蓄積されるため、所定のタイミングで排出するようにする。例えば、第２ＣＣＤレジスタ２２の最終段２２ａの手前の電荷転送領域に隣接して排出ドレインを設けておき、１列分の電荷が転送されるたびに第２ＣＣＤレジスタ２２の最終段２２ａ手前から電荷を排出するようにする。これにより、電荷の蓄積によるオーバーフローを防止できる。
【００３４】
次に、第２の駆動方法を説明する。図４は第１の駆動方法を説明するタイミングチャートである。すなわち、この駆動方法では、第１ＣＣＤレジスタ１２にφ１、φ２を印加し、第２ＣＣＤレジスタ２２にφ２、φ１を印加する。また、第１ＣＣＤレジスタ１２の最終段１２ａに印加するパルスφ２’として、上記φ２と同じパルスを印加し、第２ＣＣＤレジスタ２２の最終段２２ａに印加するパルスφ１’として、上記φ１と同じパルスを印加する。つまり、第１ＣＣＤレジスタ１２および第２ＣＣＤレジスタ２２によって、各々第１センサー列１０および第２センサー列２０で取り込んだ電荷を順次交互にマルチプレクス部３０の方向へ転送することになる。
【００３５】
次に、マルチプレクス部３０には、φ１、φ２の２倍の周波数のクロックφ３、φ４を交互に印加する。これにより、マルチプレクス部３０の初段に交互に転送されてきた第１センサー列１０の電荷および第２センサー列２０の電荷を順に出力ゲート３１方向へ転送していく。そして、出力ゲート３１へ印加するパルスのタイミングに応じて各電荷がフローティングディフュージョンアンプ３２へ送られることになるが、ここで、第２センサー列２０で取り込んだ電荷の転送タイミングに同期して、リセットゲート３３へ印加するリセットパルスφＲＳを印加する。これにより、第２センサー列２０で取り込んだ電荷がフローティングディフュージョンアンプ３２へ転送されると同時にその電荷がリセットドレイン３４へ排出され、出力しない状態となる。
【００３６】
一方、第１センサー列１０で取り込んだ電荷がフローティングディフュージョンアンプ３２へ転送される際にはリセットゲート３３へリセットパルスφＲＳが印加されず、フローティングディフュージョンアンプ３２から電荷量に応じた電圧が出力されることになる。つまり、このような駆動によって、リセットパルスφＲＳの印加されていない間、第１センサー列１０で取り込んだ電荷に対応する出力信号が得られることになる。
【００３７】
第２の駆動方法では、φ３、φ４の１周期分、出力信号が得られることから、後段の出力回路での信号処理に時間的な余裕が生じて確実な信号処理を行うことができるようになる。
【００３８】
上記説明した固体撮像装置およびその駆動方法は、主としてスキャナーや複写機などの画像入力装置に適用される。この場合、精細な画像取り込みを行う場合など、高解像度が要求される場合には、先に説明した交互出力モードによって第１センサー列１０および第２センサー列２０で取り込んだ各画素の出力を得るようにし、画像取り込み時のプリスキャン（画像サイズや領域判定等を行う読み取り）の場合など、限られた時間内で高速に信号処理を行う必要がある場合には、先に説明した単列出力モードによって第１センサー列１０の各画素の出力のみを得るようにする。これによって、一つの固体撮像装置で高解像度および高速処理の両方の要求に対応することができるようになる。
【００３９】
なお、上記説明した実施形態では、複数の画素が列状に並ぶラインセンサーの場合を説明したが、複数の画素がエリア状（マトリクス状）に並ぶエリアセンサーの場合であっても適用可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の固体撮像装置およびその駆動方法並びに画像入力装置によれば次のような効果がある。すなわち、一つの固体撮像装置で高解像度および高速信号処理の両方に対応でき、多様なニーズに答えることが可能となる。また、出力モードに切り替えが、一つのパルス変更のみで行えることから、回路配線などの複雑化を招くことなく、モード切り替えに対応することが可能となる。これによって、高解像度および高速信号処理の両方に対応できる固体撮像装置の製造コストを低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の固体撮像装置を説明する模式図である。
【図２】本実施形態の固体撮像装置におけるマルチプレクス部周辺を説明する模式図である。
【図３】本実施形態の第１の駆動方法を説明するタイミングチャートである。
【図４】本実施形態の第２の駆動方法を説明するタイミングチャートである。
【図５】従来の固体撮像装置のマルチプレクス部周辺を説明する模式図である。
【図６】従来の駆動方法を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０…第１センサー列、１１…リードアウトゲート、１２…第１ＣＣＤレジスタ、２０…第２センサー列、２１…リードアウトゲート、２２…第２ＣＣＤレジスタ、３０…マルチプレクス部、３１…出力ゲート、３２…フローティングディフュージョンアンプ、３３…リセットゲート、３４…リセットドレイン
【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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