(57)【要約】【課題】  蓄積型（ＴＤＩ）センサを用いたパターンの画像入力においてパターン光学像のＴＤＩ方向における解像性能を向上させる。【解決手段】  縦横方向に配列した複数の画素で光電変換された各電荷をそれぞれ縦方向に積算し転送する垂直転送レジスタ、積算の最終段となる横方向の各画素からの積算された電荷を横方向に並行に転送する水平転送レジスタ、該水平転送レジスタにより転送された電荷を読み出しディジタル信号に出力するセンサ出力部、を有する蓄積型センサにおいて、垂直転送レジスタにおける垂直転送クロックを前半のＶclk1、Ｖclk2と後半のＶclk3、Ｖclk4の２つの部分に分け、水平転送クロックＨclkにより、前半の電荷転送後に横方向の半分の各画素からの電荷を読み出し、後半の電荷転送後に残りの半分の各画素からの電荷を読み出す【選択図】  図１
2009033286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を縦横方向に配列し、これらの画素で光電変換された各電荷をそれぞれ縦方向に積算しながら転送する垂直転送レジスタと、該垂直転送レジスタの最終段から転送された積算された電荷を、横方向に並行して転送する水平転送レジスタと、該水平転送レジスタにより転送された電荷を読み出しディジタル信号として出力するセンサ出力部と、を有する蓄積型センサにおいて、
前記垂直転送レジスタにおける電荷転送タイミングを前半と後半の２つの部分に分け、前半の電荷転送後に前記横方向の半分の各画素からの前記積算された電荷を前記センサ出力部から読み出し、後半の電荷転送後に前記横方向の残りの半分の各画素からの前記積算された電荷を前記センサ出力部から読み出すこと特徴とする蓄積型センサの駆動方法。
【請求項２】
前記水平転送レジスタの電荷転送タイミングを前半と後半の２つの部分に分け、前半で前記横方向の半分の各画素からの前記積算された電荷を読み出し、後半で前記横方向の残りの半分の各画素からの前記積算された電荷を読み出すこと特徴とする請求項１に記載の蓄積型センサの駆動方法。
【請求項３】
前記水平転送レジスタを第１の水平転送レジスタと第２の水平転送レジスタにより構成し、前記電荷転送タイミングの前半で、前記第１の水平転送レジスタを通して前記横方向の半分の各画素からの前記積算された電荷を読み出し、前記電荷転送タイミングの後半で、前記第２の水平転送レジスタを通して前記横方向の画素のうちの残りの半分の各画素からの前記積算された電荷を読み出すこと特徴とする請求項１又は２に記載の蓄積型センサの駆動方法。
【請求項４】
複数の画素を縦横方向に配列し、これらの画素で光電変換された各電荷をそれぞれ縦方向に積算しながら転送する垂直転送レジスタと、該垂直転送レジスタの最終段から転送された積算された電荷を、横方向に並行して転送する水平転送レジスタと、該水平転送レジスタにより転送された電荷を読み出しディジタル信号として出力するセンサ出力部と、を有する蓄積型センサであって、
前記縦方向の電荷転送タイミングを前半と後半の２つの部分に分け、前半の電荷転送後に１組の水平転送レジスタとセンサ出力部から前記横方向の半分の各画素からの前記積算された電荷を読み出し、後半の電荷転送後に別の１組の水平転送レジスタとセンサ出力部から前記横方向の残りの半分の各画素からの前記積算された電荷を読み出すようになっていること特徴とする蓄積型センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄積型センサ（以下、ＴＤＩセンサと記す）の駆動方法および蓄積型センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
光学像の画像入力に使用される１次元画像センサには、ＣＣＤ型リニアセンサ、ＣＭＯＳ型リニアセンサ、ＴＤＩ（Time Delay and Integration）センサ等種々のセンサがある。この中でＴＤＩセンサは感度特性に優れることから画像入力の高速化に適した画像センサとして使用される（例えば、特許文献1参照）。図８に示されるように、このＴＤＩセンサ１０の主要部は、画像を撮像するための複数の１次元画素列１１、該１次元画素列１１間に配置された垂直転送レジスタ１２、上記１次元画素列１１の最終列に並行して配置された水平転送レジスタ１３から構成されている。ここで、１次元画素列１１には、例えばフォトダイオードを受光部とし横方向の１ラインに数千画素数からなる画素が配列されている。そして、この１次元画素列１１は数ライン〜数百ラインに配設されて縦方向の蓄積段数となる。このようにして、複数の１次元画素列１１は縦横方向に配列された画素群を形成している。
【０００３】
垂直転送レジスタ１２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）シフトレジスタから成り、１次元画素列１１で受光し光電変換された画像の（撮像）電荷を上記縦方向である蓄積段方向（以下、ＴＤＩ方向という）に、例えば４相の垂直転送クロック（Ｖclk1、Ｖclk2、Ｖclk3およびＶclk4）により転送し、同一の光学像の電荷を積算する。水平転送レジスタ１３は、同様にＣＣＤシフトレジスタから成り、１次元画素列１１の最終列に隣接するトランスファーゲートを介して上記ＴＤＩ方向に積算され蓄積された電荷を読み出し、センサ出力部の出力アンプ１４側に向かって、１次元画素列１１のライン方向の画素の配列順に上記積算された蓄積電荷を、例えば３相の水平転送クロック（Ｈclk1、Ｈclk2およびＨclk3）により転送する。
【０００４】
そして、上記水平転送レジスタ１３により転送された蓄積電荷は、出力ゲート、電荷検出部から出力アンプ１４を通り出力回路でディジタル信号にされて出力される。ここで、センサ出力部は上記出力ゲート、電荷検出部、出力アンプ１４および出力回路を含んで構成される。なお、１次元画素列１１で受光し光電変換された画像の電荷は、センサ出力部の出力アンプ１４ａ側に出力するような構成になっていてもよい。この場合には、画像の電荷は上述の場合とは逆のＴＤＩ方向に転送されて積算される。そして、水平転送レジスタ１３ａがこの逆方向に積算された電荷を読み出し出力アンプ１４ａ側に向かって転送することになる。ここで、センサ出力部の切り換え機構により、出力アンプ１４側あるいは出力アンプ１４ａ側の駆動切り換えが自在に行えるようになっている。
【０００５】
このＴＤＩセンサ１０の特徴は、ライン方向の各画素で取得される電荷を垂直転送レジスタ１２によりＴＤＩ方向に積算し蓄積しながら転送することで、蓄積段数分の電荷を積算することが出来ることである。この蓄積段数分の電荷の蓄積の効果により、ＴＤＩセンサは入力画像を蓄積段数分の感度に向上させることが可能になる。
【０００６】
ここで、ＴＤＩセンサ１０は、後述されるスキャン同期信号毎に、上記受光部の画素で光電変換された電荷を垂直転送レジスタ１２でＴＤＩ方向に1段つまり1画素分転送する。そして、上記スキャン同期信号毎に、最終段の１次元画素列１１から水平転送レジスタ１３にトランスファーゲートを介して蓄積電荷を転送し、水平転送レジスタ１３の電荷転送によりセンサ出力部１４からシリアルに１次元画素列１１のライン方向で撮像された画像のセンサ出力を読み出す。
【０００７】
上記ＴＤＩセンサ１０は、上述したように高感度になることから、例えば半導体集積回路の製造において欠陥検査用の１次元画像センサとして多用される。ここでは、半導体基板上に形成された微細な半導体素子パターンあるいはフォトリソグラフィ工程で転写される回路パターンの形成された原画パターン（マスク、フォトマスク或いはレチクルともいう）に関する光学画像をこのＴＤＩセンサ１０により撮像して画像入力する。
【０００８】
図９は、ＴＤＩセンサ１０により実際に被写体１５のＬ／Ｓ（ライン／スペース）パターンの画像入力する方法を模式的に示す。図９に示されるように、光源を含む照明光学系により照明光１６を被写体１５に照射して、被写体像のＬ／Ｓパターンを拡大光学系１７でＴＤＩセンサ１０の受光面上に結像させ、上述したＴＤＩ方向と同じ方向となる被写体移動方向に被写体１５をステージなどで移動させながら連続的にＬ／Ｓパターンの画像を撮像し入力する。画像入力時は、被写体１５の被写体移動方向の移動速度すなわちＴＤＩセンサ１０の受光面に結像するＬ／Ｓパターンの画像の移動速度を、ＴＤＩ方向の蓄積電荷の転送速度に正確に合わせて、常に同一の光学像である同じパターンの画像から光電変換された電荷がＴＤＩセンサ１０で積算されるようにする。このために、センサ受光面上のＬ／Ｓパターンの画像がＴＤＩ方向へ移動する速度を、ＴＤＩセンサ１０におけるＴＤＩ方向への電荷の転送速度に正確に合わせることが必要になる。
【０００９】
そこで、図１０に示すように、Ｌ／Ｓパターンすなわち被写体１５の位置情報に基づいてＴＤＩ同期制御回路１８からＴＤＩセンサ１０のスキャン同期信号が出力され、それに合せてセンサ駆動回路１９で垂直転送クロックＶclk1、Ｖclk2、Ｖclk3およびＶclk4が生成される。そして、上述したように蓄積電荷がＴＤＩセンサ１０の例えば半導体表面の電荷転送領域をＴＤＩ方向に転送される。ここで、被写体１５の被写体移動方向における移動速度と電荷のＴＤＩ方向における転送速度が同じになるように制御される。そして、ＴＤＩセンサ１０の受光面上に結像したＬ／Ｓパターン画像２０から光電変換され積算されて得られた蓄積電荷は、スキャン同期信号毎にトランスファーゲートから水平転送シフトレジスタ１３（あるいは１３ａ）に読み出され、出力アンプ１４（あるいは１４ａ）からセンサ出力Ｉ／Ｆ２１を介し出力回路のＡ／Ｄ変換回路２２を経てディジタル信号としてセンサ出力される。
【００１０】
ここで、ＴＤＩセンサ１０上に結像するＬ／Ｓパターン画像２０と、光電変換により変換されかつ蓄積されながら転送される蓄積電荷は、常に同じ相対位置関係にあるように制御され、受光部である１次元画素列１１で光電変換された電荷がＴＤＩ方向に蓄積段数分に積算して読み出されることが好ましい。
【特許文献１】特開平８−９２５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、従来技術におけるＴＤＩセンサ１０の駆動方法は、一定の転送時間（ΔＴ）の間に蓄積段数一段分の距離分、電荷を転送し、トランスファーゲートをオン状態にして例えば３相クロック（Ｈclk1、Ｈclk2およびＨclk3）の水平転送クロックＨclkを駆動させて、センサ出力を読み出す方法である。図１１は、従来技術でのＴＤＩセンサ１０を駆動させるための転送クロックのタイミングチャートの一例を示す。図１１に示すように、上述したスキャン同期信号であるスキャンクロックに同期して、ＴＤＩ方向の垂直転送レジスタ１２に例えば図１１に示したような４相のクロック波形の垂直転送クロック（Ｖclk1、Ｖclk2、Ｖclk3およびＶclk4）を印加し、転送時間（ΔＴ）の間に上記電荷をＴＤＩ方向に蓄積段数一段分だけ転送する。そして、最終段の１次元画素列１１と水平転送レジスタ１３の間に配置されるトランスファーゲートを上記スキャンクロックに同期させオン状態にして、水平転送レジスタ１３の水平転送クロックＨclkを駆動させ、１次元画素列１１から成るライン方向のセンサ出力をセンサ出力部から順次に読み出す。
【００１２】
このＴＤＩセンサ１０の従来技術による駆動方法は、垂直転送クロックを図１１に示した転送時間（ΔＴ）内に駆動することから、水平転送クロックによるセンサ出力の読出し時に、垂直転送クロックからセンサ読出し信号に入るクロストークによるノイズを抑制することが出来る。しかしながら、ＴＤＩ方向への電荷転送が一定の転送時間（ΔＴ）内に行われることから、蓄積段数一段分内でみると、電荷の垂直転送が止まっている間にも、ＴＤＩセンサ上に結像する被写体の像は連続的に移動しており、ＴＤＩ方向に転送される蓄積電荷と、光電変換されて新たに入力される電荷の相対位置がわずかにずれることになる。
【００１３】
図１２は、従来技術でのＴＤＩ方向の転送タイミングに対し、光電変換で新たに入力される電荷とＴＤＩ方向に転送される蓄積電荷の相対位置の偏差を示した概念図である。ここで、縦軸には上記偏差量を画素単位でとり、横軸には上述したスキャン同期信号数をスキャンサイクルとして示している。相対位置の偏差量では、転送時間（ΔＴ）の前でＴＤＩ方向の1段に当る最大1画素に相当する偏差が、転送時間（ΔＴ）後ではゼロになり、転送時間（Δｔ）の初めすなわち転送が始まる初期では、最大の偏差量となるほぼ1画素分の位置偏差が生じることになる。このように、ＴＤＩセンサ１０で得られる画像は、そのＴＤＩ方向の偏差が０からほぼ１画素の間で変動しながら画像を入力することになり、Ｌ／ＳパターンのＬ／Ｓピッチが画素サイズの１０倍以下程度と非常に細かくなる場合には、ＴＤＩセンサ１０によるＬ／ＳパターンのＴＤＩ方向での解像性能が低下するという問題があった。
【００１４】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、蓄積型センサを用いた画像入力において撮像する光学像のＴＤＩ方向における解像性能が向上する蓄積型センサの駆動方法および蓄積型センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、第１の発明にかかる蓄積型センサの駆動方法は、複数の画素を縦横方向に配列し、これらの画素で光電変換された各電荷をそれぞれ縦方向に積算しながら転送する垂直転送レジスタと、該垂直転送レジスタの最終段から転送された積算された電荷を、横方向に並行して転送する水平転送レジスタと、該水平転送レジスタにより転送された電荷を読み出しディジタル信号として出力するセンサ出力部と、を有する蓄積型センサにおいて、前記垂直転送レジスタにおける電荷転送タイミングを前半と後半の２つの部分に分け、前半の電荷転送後に前記横方向の半分の各画素からの前記積算された電荷を前記センサ出力部から読み出し、後半の電荷転送後に前記横方向の残りの半分の各画素からの前記積算された電荷を前記センサ出力部から読み出す、構成になっている。
【００１６】
そして、第２の発明にかかる蓄積型センサは、複数の画素を縦横方向に配列し、これらの画素で光電変換された各電荷をそれぞれ縦方向に積算しながら転送する垂直転送レジスタと、該垂直転送レジスタの最終段から転送された積算された電荷を、横方向に並行して転送する水平転送レジスタと、該水平転送レジスタにより転送された電荷を読み出しディジタル信号として出力するセンサ出力部と、を有する蓄積型センサであって、前記縦方向の電荷転送タイミングを前半と後半の２つの部分に分け、前半の電荷転送後に１組の水平転送レジスタとセンサ出力部から前記横方向の半分の各画素からの前記積算された電荷を読み出し、後半の電荷転送後に別の１組の水平転送レジスタとセンサ出力部から前記横方向の残りの半分の各画素からの前記積算された電荷を読み出すようになっている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ＴＤＩセンサを用いた画像入力において撮像する光学像のＴＤＩ方向における解像性能が向上する蓄積型センサの駆動方法および蓄積型センサ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】
【００１８】
以下に本発明の好適な実施形態のいくつかについて図面を参照して説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は一部省略される。
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図８、図１および図２を参照して説明する。ここで、図１は本実施形態の上記ＴＤＩセンサ１０の駆動方法の一例を示す転送クロックのタイミングチャートである。図２はＴＤＩ方向の転送タイミングに対し、光電変換で新たに入力される電荷とＴＤＩ方向に転送される蓄積電荷の相対位置の偏差を示した概念図である。
【００１９】
図１に示すように、例えば４相の垂直転送クロックＶclk1、Ｖclk2、Ｖclk3およびＶclk4は、上述したスキャン同期信号毎にＴＤＩ方向の電荷転送タイミングを前半、後半の２つの部分に分けられる。そして、例えば垂直転送クロックＶclk1、Ｖclk2から成る前半部分で、水平転送クロックＨclkにより駆動する水平転送レジスタ１３（あるいは１３ａ）とセンサ出力部から、ライン方向の画素のうち半分の各画素からの蓄積電荷、すなわち図８に示した１〜Ｎ／２（但し、Ｎは偶の正整数）の蓄積電荷を読み出す。そして、垂直転送クロックＶclk3、Ｖclk4から成る後半部分で、水平転送クロックＨclkにより駆動する水平転送レジスタ１３（あるいは１３ａ）とセンサ出力部から、ライン方向の画素のうちの残りの半分の各画素からの蓄積電荷、すなわち（Ｎ＋１）／２〜Ｎの蓄積電荷を読み出す。
【００２０】
このＴＤＩ方向の電荷転送タイミングの前半部分では、図１に示されるようなクロック波形の垂直転送クロックＶclk1、Ｖclk2を駆動させる。そして、垂直転送クロックＶclk2の電圧を一定に保持した状態で、水平転送クロックＨclkを駆動させてセンサ出力部から、ライン方向の半分の各画素からの蓄積電荷を読み出すようになる。また、ＴＤＩ方向の電荷転送タイミングの後半部分では、図１に示されるようなクロック波形の垂直転送クロックＶclk3、Ｖclk４を駆動させる。そして、垂直転送クロックＶclk4の電圧を一定に保持した状態で、水平転送クロック１３（あるいは１３ａ）を駆動させてセンサ出力部から、ライン方向の残りの半分の各画素からの蓄積電荷を読み出すようになる。
【００２１】
図２には、縦軸に上述した相対位置の偏差量を画素単位でとり、横軸にはスキャン同期信号数をスキャンサイクルとして示している。図１に示したようなＴＤＩセンサ１０の駆動方法であると、図２に示すようにＴＤＩ方向の転送タイミングに対し、上記相対位置の偏差は、前半読出し部の前でＴＤＩ方向の０．５段に当る最大０．５画素の偏差量が、前半読出し部の後ではゼロになる。同様に、後半読出し部の前でＴＤＩ方向の０．５段に当る最大０．５画素の偏差量が、後半読出し部の後でゼロとなる。
【００２２】
ＴＤＩセンサで被写体像を画像入力するときは、ＴＤＩ方向の電荷の転送速度と、被写体像がＴＤＩセンサ上で動く速度とを正確に合せて画像入力をする必要があるが、従来技術におけるＴＤＩ方向への電荷転送は一定の転送時間（ΔＴ）内に行われるため、光電変換で新たに入力される電荷とＴＤＩ方向で蓄積される電荷の相対位置の偏差量が最大１画素になる。これに対して、図２に示したように本実施形態にかかるＴＤＩセンサ１０の駆動方法では、その偏差量は最大０．５画素までに半減することができるようになる。
【００２３】
次に、本実施形態における効果について図３および図４を参照して更に説明する。図３，４はパターン光学像のＴＤＩ方向の解像性能を示すＭＴＦ（Modulation Transfer Function）特性図である。ここで、図３は本実施形態の場合のシミュレーション結果であり、図４は比較例として示した従来技術の場合のシミュレーション結果である。そして、これ等の図の横軸には、図９で説明したＬ／ＳパターンのＬ／Ｓピッチが画素単位でとられ、０値側に近づく程、Ｌ／Ｓパターンが微細になりＬ／Ｓピッチが細かくなる。また、これ等の図の縦軸はＭＴＦ値であり、その値が１で最も解像性能が高く、ＭＴＦ値が小さくなると解像性能が低下し画像ぼけが大きくなる。
【００２４】
本実施形態の場合では、図３に示されるように、Ｌ／Ｓのピッチが約３画素になるまでＭＴＦは９５％には低下しないことが判る。これに対して、図４に比較として示した従来技術のＴＤＩセンサの駆動方法の場合では、Ｌ／Ｓのピッチが約６画素になるとＭＴＦが９５％に低下するようになる。このように本実施形態では、従来技術の場合よりもパターン光学像のＴＤＩ方向の解像度は２倍程度以上に向上することが明らかである。
【００２５】
上記第１の実施形態では、ＴＤＩセンサにおいてＴＤＩ方向の電荷転送タイミングは前半、後半の２つの部分に分けられ、前半の電荷転送後にセンサ出力部からライン方向の画素のうちの半分の各画素からの蓄積電荷が読み出され、後半の電荷転送後に、センサ出力部からライン方向の画素のうちの残りの半分の各画素からの蓄積電荷が読み出されるようになる。このようにして、ＴＤＩセンサによるＴＤＩ方向での光学像の解像性能が向上し、被写体の微細なパターンの画像入力が容易になる。
【００２６】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図５ないし図７を参照して説明する。ここで、図５は本実施形態のＴＤＩセンサの一例を示す構成図である。そして、図６はそのＴＤＩセンサの駆動方法の一例を示す転送クロックのタイミングチャートである。図７はＴＤＩ方向の転送タイミングに対し、光電変換で新たに入力される電荷とＴＤＩ方向に転送される蓄積電荷の相対位置の偏差を示した図である。
【００２７】
図５に示すように、本実施形態のＴＤＩセンサ１０ａの主要部は、画像を撮像するための複数の１次元画素列１１、該１次元画素列１１間に配置された垂直転送レジスタ１２、上記１次元画素列１１の最終列に並行して配置された第１の水平転送レジスタ２３および第２の水平転送レジスタ２４から構成されている。ここで、１次元画素列１１には、図８で説明したのと同様に、例えばフォトダイオードを受光部とし横方向の１ラインに数千画素数からなる画素が配列されている。そして、この１次元画素列１１は数ライン〜数百ラインに配設されて縦方向の蓄積段数となる。このようにして、複数の１次元画素列１１は縦横方向に配列された画素群を形成している。
【００２８】
ここで、垂直転送レジスタ１２は、ＣＣＤシフトレジスタから成り、１次元画素列１１で撮像され入力された画像の電荷をＴＤＩ方向に、例えば４相の垂直転送クロックＶclk1、Ｖclk2、Ｖclk3およびＶclk4により転送し、同一の光学像の電荷が積算される。また、第１の水平転送レジスタ２３は、同様にＣＣＤシフトレジスタから成り、その隣接するトランスファーゲートを介し、１次元画素列１１のライン方向の半分の各画素からの蓄積電荷を読み出す。ここで、第１のセンサ出力部の第１の出力アンプ２５側に向かって、前半の１次元画素列１１の配列順に上記積算された蓄積電荷を、例えば３相クロックから成る水平転送クロックＨclkＡにより転送する。
【００２９】
同様に、ＣＣＤシフトレジスタから成る第２の水平転送レジスタ２４は、その隣接するトランスファーゲートを介し、１次元画素列１１のライン方向の残りの半分の各画素からの蓄積電荷を読み出す。ここで、第２のセンサ出力部の第２の出力アンプ２６側に向かって、後半の１次元画素列１１の配列順に上記積算された蓄積電荷を、例えば３相クロックから成る水平転送クロックＨclkＢにより転送する。
【００３０】
そして、第１の水平転送レジスタ２３により転送された電荷は、第１のセンサ出力部の出力ゲート、電荷検出部から第１の出力アンプ２５を通り出力回路でディジタル信号にされ出力される。同様に、第２の水平転送レジスタ２４により転送された電荷は、第２のセンサ出力部の出力ゲート、電荷検出部から第２の出力アンプ２６を通り出力回路でディジタル信号にされ出力される。
【００３１】
なお、第１の実施形態のＴＤＩセンサ１０の場合に説明したのと同様なＴＤＩ方向の切り換え機構により、画像の電荷を逆のＴＤＩ方向に転送し積算する場合には、第１の水平転送レジスタ２３ａおよび第２の水平転送レジスタ２４ａが使用できるようになっている。そして、第１の出力アンプ２５ａを有する第１のセンサ出力部および第２の出力アンプ２６ａを有する第２のセンサ出力部からそれぞれ出力されるようになっている。
【００３２】
図６に示すように、このＴＤＩセンサ１０ａの駆動方法では、垂直転送クロックＶclk1、Ｖclk2、Ｖclk3およびＶclk4は、ＴＤＩ方向の電荷転送タイミングを前半、後半の２つの部分に分けられる。そして、垂直転送クロックＶclk1、Ｖclk2である前半部分で第１の水平転送レジスタ２３（あるいは２３ａ）と第２のセンサ出力部からライン方向の半分の各画素からの蓄積電荷が読み出される。また、垂直転送クロックＶclk3、Ｖclk4である後半部分で第２の水平転送レジスタ２４（あるいは２４ａ）と第２のセンサ出力部からライン方向の残りの半分の各画素からの蓄積電荷が読み出される。
【００３３】
第１の実施形態の場合と同様に、ＴＤＩ方向の電荷転送タイミングの前半部分では、垂直転送クロックＶclk1とＶclk2を駆動させ、図６に示すようなクロック波形となる垂直転送クロックＶclk2の電圧を一定に保持した状態で、例えば３相クロックから成る水平転送クロックＨclkＡを駆動させて、第１の出力アンプ２５を通り第１のセンサ出力部からライン方向の半分の画素からの蓄積電荷を読み出す。そしてＴＤＩ方向の電荷転送タイミングの後半部分では、垂直転送クロックＶclk3とＶclk４を駆動させ、図６に示すクロック波形となるＶclk4の電圧を一定に保持した状態で、水平転送クロックＨclkＢを駆動させ、第２の出力アンプ２６を通り第２のセンサ出力部からライン方向の残りの半分の画素からの蓄積電荷を読み出す。
【００３４】
図５、図６で説明したＴＤＩセンサ１０ａおよびその駆動方法では、第１の実施形態の場合と同様に、図７に示されるように蓄積される電荷の相対位置の偏差は、前半読出し部の前でＴＤＩ方向の０．５段に当る最大０．５画素の偏差が、前半読出し部の後でゼロとなり、また後半読出し部の前でＴＤＩ方向の０．５段に当る最大０．５画素の偏差が、後半読出し部の後でゼロとなり最大偏差としては０．５画素の位置偏差に半減される。
【００３５】
第２の実施形態では、第１の実施形態で説明したのと同様の効果が生じる。また、この場合には、ＴＤＩセンサ１０ａのライン方向の半分の１次元画素列１１からの蓄積電荷は、第１の水平転送レジスタ２３を介して読み出し、ＴＤＩセンサ１０ａのライン方向の残りの半分の１次元画素列１１からの蓄積電荷は、第２の水平転送レジスタ２４を介して読み出すことから、センサ出力の読み出しに要する時間が半減し高速動作が可能になる。
【００３６】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上述した実施形態は本発明を限定するものでない。当業者にあっては、具体的な実施態様において本発明の技術思想および技術範囲から逸脱せずに種々の変形・変更を加えることが可能である。
【００３７】
例えば、ＴＤＩセンサ１０，１０ａの水平転送レジスタは、互いに並列に配設された複数の水平転送レジスタから構成されてもよい。このような場合には、１次元画素列１１のライン方向の画素からの各蓄積電荷が並列読み出し可能になり、ＴＤＩセンサによる微細パターンの画像入力が更に高速に行えるようになる。
【００３８】
また、上記実施形態では４相の垂直転送クロックあるいは３相の水平転送クロックの場合を一例として説明したが、これ等の電荷転送クロックはこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる蓄積型センサの駆動方法の一例を示す転送クロックのタイミングチャート。
【図２】本発明の第１の実施形態における電荷の蓄積段方向の転送タイミングに対して、光電変換で新たに入力される電荷と蓄積段方向に転送される蓄積電荷の相対位置の偏差を示した概念図。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるパターン光学像の蓄積段方向の解像性能の一例を示すＭＴＦ特性図。
【図４】比較例とした従来技術におけるパターン光学像の蓄積段方向の解像性能の一例を示すＭＴＦ特性図。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかる蓄積型センサの概略を示す構成図。
【図６】本発明の第２の実施形態にかかる蓄積型センサの駆動方法の一例を示す転送クロックのタイミングチャート。
【図７】本発明の第２の実施形態における電荷の蓄積段方向の転送タイミングに対して、光電変換で新たに入力される電荷と蓄積段方向に転送される蓄積電荷の相対位置の偏差を示した概念図。
【図８】蓄積型センサの概略を示す構成図。
【図９】蓄積型センサによる被写体像の画像入力の方法を示す概念図。
【図１０】蓄積型センサの駆動の説明に供するための概念図。
【図１１】従来技術における蓄積型センサの駆動方法の一例を示す転送クロックのタイミングチャート。
【図１２】従来技術における電荷の蓄積段方向の転送タイミングに対して、光電変換で新たに入力される電荷と蓄積段方向に転送される蓄積電荷の相対位置の偏差を示した概念図。
【符号の説明】
【００４０】
１０，１０ａ  蓄積型（ＴＤＩ）センサ
１１  １次元画素列
１２  垂直転送レジスタ
１３，１３ａ  水平転送レジスタ
１４，１４ａ  出力アンプ
１５  被写体
１６  照明光
１７  拡大光学系
１８  ＴＤＩ同期制御回路
１９  センサ駆動回路
２０  Ｌ／Ｓパターン画像
２１  センサ出力Ｉ／Ｆ
２２  Ａ／Ｄ変換回路
２３，２３ａ  第１の水平転送レジスタ
２４，２４ａ  第２の水平転送レジスタ
２５，２５ａ  第１の出力アンプ
２６，２６ａ  第２の出力アンプ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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